MySQL 主从复制与读写分离

最新推荐文章于 2025-06-05 16:03:49 发布

yunjisuanxuetu

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文章标签： mysql 数据库

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/yunjisuanxietu/article/details/137112838

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背景

实际生产环境中，对数据库的读和写都在同一数据库服务器中

无论是在安全性、高可用性还是高并发等各个方面都是完全不能满足实际需求。

因此，通过主从复制的方式来同步数据，再通过读写分离来提升数据库的并发负载能力。

有点似于rsync，不同的rsync是对磁盘文件做备份，而mysql主从复制是对数据库中的数据、语句做备份。

主从复制原理

mysq支持的复制类型

STATEMENT（基于语句的复制）：在服务器上执行sql语句，在从服务器上执行同样的语句，mysql默认采用基于语句的复制，执行效率高。
ROW：基于行的复制。把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍。
MIXED：混合类型的复制。默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句无法精确复制时，就会采用基于行的复制。

主从复制的工作过程

为什么复制：保证数据的完整性

谁复制谁： slave角色复制master角色的数据

数据放在什么地方：二进制文件 mysql-bin-000001----》记录完整的sql，slave放在二进制文件到本地节点，保存为中继日志文件方式，最后基于这个中继日志，进行恢复操作，将执行的sql 同步到自己的数据库当中，做中达到master数据一致性。

（1）Master节点将数据的改变记录成二进制日志（bin log），当Master上的数据发生改变时，则将其改变写入二进制日志中。
（2）Slave节点会在一定时间间隔内对Master的二进制日志进行探测其是否发生改变，如果发生改变，则开始一个I/O线程请求 Master的二进制事件。
（3）同时Master节点为每个I/O线程启动一个dump线程，用于向其发送二进制事件，并保存至Slave节点本地的中继日志（Relay log）中，Slave节点将启动SQL线程从中继日志中读取二进制日志，在本地重放，即解析成 sql 语句逐一执行，使得其数据和 Master节点的保持一致，最后I/O线程和SQL线程将进入睡眠状态，等待下一次被唤醒。

注：
中继日志通常会位于 OS 缓存中，所以中继日志的开销很小。
复制过程有一个很重要的限制，即复制在 Slave上是串行化的，也就是说 Master上的并行更新操作不能在 Slave上并行操作。

就是通过主数据库变化记录到二进制日志（birlog)中

然后从库读取主二进制日志来去存放到本地

最后sql线程把数据导入到自己二进制（类似）中，保持主从数据一致

主从复制核心部分：

两个日志：①二进制日志

②中继日志

三个线程：①dump线程

②I/O线程

③sql线程

MySQL主从复制延迟原因和优化方法

主从复制延迟原因：

master服务器高并发，形成大量事务。
网络延迟。
主从硬件设备导致（cpu主频、内存IO、硬盘IO）。
本来不是同步复制，而是异步复制。

优化方法：

从库优化Mysql参数。比如增大innodb_buffer_pool_size，让更多操作在Mysql内存中完成，减少磁盘操作。
从库使用高性能主机。包括cpu强悍、内存加大。避免使用虚拟云主机，使用物理主机，这样提升了I/O方面性。
从库使用SSD磁盘。
网络优化，避免跨机房实现同步。

搭建 MySQL主从复制

准备：

Master 服务器：192.168.6.88 mysql5.7
Slave1 服务器：192.168.6.87 mysql5.7
Slave2 服务器：192.168.6.86 mysql5.7

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

Mysql主从服务器时间同步

主服务器设置

从服务器设置

*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.6.88

另一从服务器同样设置

yum install ntp ntpdeta -y

service ntpd start
/usr/sbin/ntpdate 192.168.6.88

crontab -e
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.6.88

(crontab -l #查看计划性任务 systemctl status crond.service #查看服务是否开启)

主服务器的mysql配置

vim /etc/my.cnf
server-id = 1 服务id，三台要不一样
log-bin=master-bin 添加，主服务器开启二进制日志
binlog_format = MIXED 指定二进制日志记录格式为MIXED
log-slave-updates=true 添加，允许slave从master复制数据时可以写入到自己的二进制日志

重启mysql

从服务器的mysql配置

vim /etc/my.cnf

server-id = 2 另外一台从服务器id值则不能为1、2

relay-log = relay-log-bin #添加、从服务器开启中继日志文件

relay-log-index = slave-relay-bin.index

#添加定义中继日志文件位置与名称一般与二进制文件在同一目录

relay_log_recovery = 1 #选配项建议开启是优化的一部份

重启mysql服务

mysql -u root -p123456

CHANGE master to master_host='192.168.6.88',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=602;
#配置同步，注意 master_log_file 和 master_log_pos 的值要与Master查询的一致

start slave;
#启动同步，如有报错执行 reset slave;
show slave status\G
#查看 Slave 状态
//确保 IO 和 SQL 线程都是 Yes，代表同步正常。
Slave_IO_Running: Yes
#负责与主机的io通信
Slave_SQL_Running: Yes
#负责自己的slave mysql进程

那一台从一样配置

一般Slave_IO_Running:No的可能性

网络不通
my.cnf配置有问题
密码、file文件名、pos偏移量不对
防火墙没有关闭

验证主从复制效果

主服务器上创建数据库 dashen

create database dashen

从服务器上查看效果

注：如数据中途加入主从复制的库需要导出主服务器库的库文件并且导入到从服务器中

MySQL 主从复制的几个同步模式

异步复制：

只要master完成客户端的提交事务，就会返回给客户端信息，并不关心从是否同步到数据

同步复制：

客户端提交事务时候 master要等所有从服务器同步完才返回给客户端

半同步复制：

客户端提交事务的时候master会等其中一个slave同步完数据之后才会返回给客户端

读写分离

什么是读写分离
读写分离，基本的原理是让主数据库处理事务性增、改、删操作（INSERT、UPDATE、DELETE），而从数据库处理SELECT查询操作。数据库复制被用来把事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。

读写分离的原因
因为数据库的“写”操作是比较耗时的，但是数据库的“读”操作相对较快，所以读写分离，解决的是，数据库的写入，影响了查询的效率。

进行读写分离的情况
数据库不一定要读写分离，如果程序使用数据库较多时，而更新少，查询多的情况下会考虑使用。利用数据库主从同步，再通过读写分离可以分担数据库压力，提高性能。

主从复制与读写分离的联系
在实际的生产环境中，对数据库的读和写都在同一个数据库服务器中，是不能满足实际需求的。无论是在安全性、高可用性还是高并发等各个方面都是完全不能满足实际需求的。因此，通过主从复制的方式来同步数据，再通过读写分离来提升数据库的并发负载能力。有点类似于rsync，但是不同的是rsync是对磁盘文件做备份，而mysql主从复制是对数据库中的数据、语句做备份。

读写分离就是只在主服务器上写，只在从服务上读；
主数据库处理事务性查询，从数据库处理 select 查询；
数据库复制被用来把事务性查询导致的变更同步到集群中的从数据库

搭建 MySQL 读写分离

在之前的主从复制上进行配置读写分离

Master 服务器：192.168.6.88 mysql5.7
Slave1 服务器：192.168.6.87 mysql5.7
Slave2 服务器：192.168.6.86 mysql5.7

Amoeba 服务器：192.168.6.188 jdk1.6、Amoeba
客户端服务器：192.168.6.189 mysql

systemctl stop firewalld.service

systemctl disable firewalld.service

setenforce 0

Amoeba服务器配置

安装 Java 环境

因为 Amoeba 基于是 jdk1.5 开发的，所以官方推荐使用 jdk1.5 或 1.6 版本，高版本不建议使用。

[root@zqsl opt]#ls
jdk-6u14-linux-x64.bin
#准备好安装脚本
[root@zqsl opt]#cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local/
[root@zqsl opt]#cd /usr/local/
[root@zqsl local]#chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin #给权限
[root@zqsl local]#./jdk-6u14-linux-x64.bin #执行该文件进行安装

#按回车(空格)到yes/no选择界面，输入yes进行安装，而后继续回车

#生成jdk1.6.0_14目录文件

vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6
export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib
export PATH=$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/bin/:$PATH:$HOME/bin
export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba
export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin

source /etc/profile
#刷新配置文件
java -version
#查看

安装 Amoeba软件

mkdir /usr/local/amoeba

tar zxvf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/

chmod -R 755 /usr/local/amoeba/ /usr/local/amoeba/bin/amoeba

#如显示amoeba startlstop说明安装成功

配置Amoeba读写分离

两个slave 读负载均衡

首先在Master、Slave1、Slave2 的mysql上开放权限给 Amoeba 访问

再回到amoeba服务器配置amoeba服务

修改amoeba.xml文件

vim amoeba.xml

修改dbServers.xml文件

vim dbServers.xml

/usr/local/amoeba/bin/amoeba start & 启动Amoeba软件按ctrl+c 返回

重新打开一个终端,查看是否开启成功

netstat -anpt | grep java #查看8066端口是否开启，默认端口为TCP 8066

或者 lsof -i:8066

客户机配置并测试读写分离

yum install -y mariadb-server mariadb 安装MySQL虚拟客户端
systemctl start mariadb.service

客户端进行测试

MySQL客户端使用amoeba用户登录MySQL数据库

mysql -u aodaye #指定amoeba.xml文件31行定义的用户

-p ：amoeba.xml文件定义的密码

-h：amoeba服务器地址

-P：连接端口

在主服务器上创建表

两台从服务器上：
stop slave; #关闭同步
use dashen;
在slave1上：
insert into test values('1','zhangsan','this_is_slave1');

在slave2上：
insert into test values('2','lisi','this_is_slave2');

主服务器：
insert into test values('3','wangwu','this_is_master');

在客户端服务器：
use dashen;
select * from test;

客户端会分别向slave1和slave2读取数据(以轮询方式），显示的只有在两个从服务器上添加的数据，没有在主服务器上添加的数据

添加insert into test values('4','qianqi','this_is_client'); 发现只有主服务器上有此数据

在两个从服务器上执行start slave; 即可实现同步在主服务器上添加的数据
start slave;