MySQL数据库企业级应用实践(多实例源码编译）

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1.MySQL多实例的简介

• 简单的说，MySQL多实例就是在一台服务器上同时开启多个不同的服务器端口（如：3306，3307），同时运行多个MySQL服务进程，这些服务进程通过不同的socket监听不同的服务器端口来提供服务。
• 这些MySQL多实例共用一套MySQL安装程序，使用不同的my.cnf（也可以相同）配置文件，启动程序（也可以相同）和数据文件。在提供服务时，多实例MySQL在逻辑上看起来是各自独立的，它们根据配置文件的对应设定值，获得服务器相应数量的硬件资源。
• 打个比方吧，MySQL多实例就相当于房子的多个卧室，每个实例可以看作一间卧室，整个服务器就是一套房子，服务器的硬件资源（CPU，Mem，Disk），软件资源（Centos操作系统）可以看作房子的卫生间，厨房，客厅，是房子的公用资源。
• 其实很多网络服务都是可以配置多实例的，例如Nginx，Apache，Haproxy，Redis，Memcache等。这在门户网站使用得很广泛。

2.MySQL多实例的作用

2.1有效利用服务器资源

当单个服务器资源有剩余时，可以充分利用剩余的资源提供更多的服务，且可以实现资源的逻辑隔离。

2.2节约服务器资源

当公司资金紧张，但是数据库又需要各自尽量独立地提供服务，而且，需要主从复制等技术时，多实例就再好不过了。

2.3MySQL多实例有它的好处，但也有其弊端，比如:会存在资源互相抢占的问题。

当某个数据库实例并发很高或有SQL慢查询时，整个实例会消耗大量的系统CPU，磁盘I/O等资源，导致服务器上的其他数据库实例提供服务的质量一起下降。这就相当于大家住在一个房子的不同卧室一样，早晨起来上班，都要刷牙，洗脸等，这样卫生间就会长期占用，其他人要等待一样。不同实例获取的资源是相对独立的，无法像虚拟化一样完全隔离。

3.安装并配置多实例MySQL数据库

3.1安装MySQL需要的依赖包和编译软件

[root@yangwenbo /]# yum -y install gcc gcc-c++ cmake ncurses-devel libaio-devel

[root@yangwenbo /]# rpm -qa gcc gcc-c++ cmake ncurses-devel libaio-devel

gcc-c++-4.4.7-4.el6.x86_64

cmake-2.6.4-5.el6.x86_64

gcc-4.4.7-4.el6.x86_64

libaio-devel-0.3.107-10.el6.x86_64

ncurses-devel-5.7-3.20090208.el6.x86_64

3.2安装编译cmake(源码包)

[root@yangwenbo yang]# ls

cmake-2.8.6.tar.gz  mysql-5.5.22.tar.gz

3.2.1解包

[root@yangwenbo yang]# tar xf cmake-2.8.6.tar.gz -C /usr/src/

[root@yangwenbo yang]# cd /usr/src/cmake-2.8.6/

[root@yangwenbo cmake-2.8.6]# ls

bootstrap                   CMakeLists.txt            CTestCustom.cmake.in  Modules

ChangeLog.manual            CMakeLogo.gif             CTestCustom.ctest.in  Readme.txt

ChangeLog.txt               cmake_uninstall.cmake.in  DartConfig.cmake      Source

cmake.1                     CompileFlags.cmake        DartLocal.conf.in     Templates

CMakeCPack.cmake            configure                 Docs                  Tests

CMakeCPackOptions.cmake.in  Copyright.txt             doxygen.config        Utilities

CMakeGraphVizOptions.cmake  CTestConfig.cmake         Example

3.2.2编译安装

[root@yangwenbo cmake-2.8.6]# ./configure && gmake && gmake install

3.3开始安装MySQL（源码包）

3.3.1安装MySQL程序用户

[root@yangwenbo yang]# useradd -s /sbin/nologin -M mysql

[root@yangwenbo yang]# id mysql

uid=500(mysql) gid=500(mysql) groups=500(mysql)

3.3.2解包

[root@yangwenbo yang]# tar xf mysql-5.5.22.tar.gz -C /usr/src/

[root@yangwenbo yang]# cd /usr/src/mysql-5.5.22/

[root@yangwenbo mysql-5.5.22]# ls

BUILD           configure.cmake  INSTALL-WIN-SOURCE  packaging  sql-common     vio

BUILD-CMAKE     COPYING          libmysql            plugin     storage        win

client          dbug             libmysqld           README     strings        zlib

cmake           Docs             libservices         regex      support-files

CMakeLists.txt  extra            man                 scripts    tests

cmd-line-utils  include          mysql-test          sql        unittest

config.h.cmake  INSTALL-SOURCE   mysys               sql-bench  VERSION

3.3.3编译安装

[root@yangwenbo mysql-5.5.22]#cmake . -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql-5.5.22

-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql-5.5.22/data#数据存放目录

-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql-5.5.22/tmp/mysql.sock#MySQL进程间通信的套接字位置

-DDEFAULT_CHARSET=utf8#默认字符集为utf8

-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci#默认字符集排序规则

-DEXTRA_CHARSETS=gbk,gb2312,utf8,ascii#额外的字符集支持

-DENABLED_LOCAL_INFILE=ON#是否启用加载本地数据

-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1#静态编译innodb存储引擎到数据库

-DWITH_FEDERATED_STORAGE_ENGINE=1#静态编译FEDERATED存储引擎到数据库

-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1#静态编译blackhole存储引擎到数据库

-DWITHOUT_EXAMPLE_STORAGE_ENGINE=1#不编译EXAMPLE存储引擎到数据库

-DWITHOUT_PARTITION_STORAGE_ENGINE=1#不支持数据库分区

-DWITH_FAST_MUTEXES=1

-DWITH_ZLIB=bundled#zlib压缩模式

-DENABLED_LOCAL_INFILE=1#是否启用本地的LOCAL_INFILE

-DWITH_READLINE=1#使用捆绑的readline

-DWITH_EMBEDDED_SERVER=1#是否要建立嵌入式服务器

-DWITH_DEBUG=0#禁用DEBUG（开启影响性能）

&& make && make install

3.3.4设置不带版本号的软链接/usr/local/mysql,操作步骤如下：

[root@yangwenbo mysql-5.5.22]# ln -s /usr/local/mysql-5.5.22 /usr/local/mysql

[root@yangwenbo mysql-5.5.22]# ls /usr/local/mysql

bin  COPYING  data  docs  include  INSTALL-BINARY  lib  man  mysql-test  README  scripts  share  sql-bench  support-files

3.3.5创建MySQL多实例的数据文件目录

[root@yangwenbo /]# mkdir -p /data/{3306,3307}/data

[root@yangwenbo /]# tree /data/

/data/

├── 3306        #3306实例目录

│   └── data    #3306实例的数据文件目录

└── 3307        #3307实例目录

    └── data    #3307实例的数据文件目录

4 directories, 0 files

提示：如果是创建多个目录，可以增加如3308,3309这样的目录名，在生产环境中，一般为3~4个实例为佳。

3.3.6创建MySQL多实例的配置文件

MySQL数据库默认为用户提供了多个配置文件模板，用户可以根据服务器硬件配置的大小来选择。

[root@yangwenbo local]# cd /usr/local/mysql

[root@yangwenbo mysql]# ls -l support-files/my*.cnf

-rw-r--r--. 1 root root  4751 Aug 15 03:02 support-files/my-huge.cnf

-rw-r--r--. 1 root root 19805 Aug 15 03:02 support-files/my-innodb-heavy-4G.cnf

-rw-r--r--. 1 root root  4725 Aug 15 03:02 support-files/my-large.cnf

-rw-r--r--. 1 root root  4736 Aug 15 03:02 support-files/my-medium.cnf

-rw-r--r--. 1 root root  2900 Aug 15 03:02 support-files/my-small.cnf

3.3.7上面是单实例的默认配置文件模板，如果配置多实例，和单实例会有不同。为了让MySQL多实例之间彼此独立，要为每一个实例建立一个my.cnf配置文件和一个启动文件MySQL，让他们分别对应自己的数据文件目录data。首先，通过vim命令添加配置文件内容，命令如下：

[root@yangwenbo /]# vim /data/3306/my.cnf

[root@yangwenbo /]# vim /data/3307/my.cnf

[client]

port        = 3307   #3306实例的启动文件只需修改3307启动文件的端口即可

socket      = /data/3307/mysql.sock

[mysqld]

user        = mysql

port        = 3307

socket      = /data/3307/mysql.sock

basedir     = /usr/local/mysql

datadir     = /data/3307/data

open_files_limit    = 1024

back_log = 600

max_connections = 800

max_connect_errors = 3000

table_open_cache = 614

external-locking = FALSE

max_allowed_packet = 8M

#binlog_cache_size = 1M

#max_heap_table_size = 64M

#read_buffer_size = 2M

#read_rnd_buffer_size = 16M

sort_buffer_size = 1M

join_buffer_size = 1M

thread_cache_size = 100

thread_concurrency = 2

query_cache_size = 2M

query_cache_limit = 1M

query_cache_min_res_unit = 2k

#ft_min_word_len = 4

#default-storage-engine = MYISAM

thread_stack = 192K

transaction_isolation = READ-COMMITTED

tmp_table_size = 2M

max_heap_table_size = 2M

#log-bin=mysql-bin

#binlog_format=mixed

#slow_query_log

long_query_time = 1

pid-file = /data/3307/mysql.pid

relay-log = /data/3307/relay-bin

relay-log-info-file = /data/3307/relay-log.info

binlog_cache_size = 1M

max_binlog_cache_size = 1M

max_binlog_size = 2M

key_buffer_size = 16M

read_buffer_size = 1M

read_rnd_buffer_size = 1M

bulk_insert_buffer_size = 1M

lower_case_table_names = 1

skip-name-resolve

slave-skip-errors = 1032,1062

replicate-ignore-db = mysql

server-id = 1

#key_buffer_size = 32M

#bulk_insert_buffer_size = 64M

#myisam_sort_buffer_size = 128M

#myisam_max_sort_file_size = 10G

#myisam_repair_threads = 1

#myisam_recover

innodb_additional_mem_pool_size = 4M

innodb_buffer_pool_size = 32M

innodb_data_file_path = ibdata1:128M:autoextend

innodb_file_io_threads = 4

#innodb_write_io_threads = 8

#innodb_read_io_threads = 8

innodb_thread_concurrency = 8

innodb_flush_log_at_trx_commit = 2

innodb_log_buffer_size = 2M

innodb_log_file_size = 4M

innodb_log_files_in_group = 3

innodb_max_dirty_pages_pct = 90

innodb_lock_wait_timeout = 120

innodb_file_per_table = 0

[mysqldump]

quick

max_allowed_packet = 2M

[mysql]

no-auto-rehash

#[myisamchk]

#key_buffer_size = 512M

#sort_buffer_size = 512M

#read_buffer = 8M

#write_buffer = 8M

#[mysqlhotcopy]

#interactive-timeout

[mysqld_safe]

log-error = /data/3307/mysql_yunjisuan3307.err

pid-file = /data/3307/mysqld.pid

3.3.8最终完成后的多实例根/data目录结果如下：

[root@yangwenbo /]# tree /data

/data

├── 3306

│   ├── data

│   └── my.cnf       #这个就是3306实例的配置文件

└── 3307

    ├── data

    └── my.cnf       #这个就是3307实例的配置文件

4 directories, 2 files

3.3.9创建MySQL多实例的启动文件

[root@yangwenbo 3307]# vim /data/3306/mysql

[root@yangwenbo 3307]# vim /data/3307/mysql

[root@yangwenbo 3307]# cat /data/3307/mysql

#!/bin/bash

###############################################

port=3307     #3306实例的启动文件只需修改3307启动文件的端口即可

mysql_user="root"

mysql_pwd="971108"            #这里需要修改为用户的实际密码

CmdPath="/usr/local/mysql/bin"

mysql_sock="/data/${port}/mysql.sock"

#startup function

function_start_mysql(){

    if [ ! -e "$mysql_sock" ];then

		printf "Starting MySQL....\n"

		/bin/sh ${CmdPath}/mysqld_safe --defaults-file=/data/${port}/my.cnf 2>&1 >/dev/null &

    else

        printf "MySQL is running...\n"

        exit

    fi

}

#stop function

function_stop_mysql(){

    if [ ! -e "$mysql_sock" ];then

		printf "MySQL is stopped...\n"

		exit

	else

		printf "Stoping MySQL...\n"

		${CmdPath}/mysqladmin -u ${mysql_user} -p${mysql_pwd} -S /data/${port}/mysql.sock shutdown

    fi

}

#restart function

function_restart_mysql(){

    printf "Restarting MySQL...\n"

    function_stop_mysql

    sleep 2

    function_start_mysql

}

case $1 in

start)

	function_start_mysql

;;

stop)

	function_stop_mysql

;;

restart)

	function_restart_mysql

;;

*)

	printf "Usage: /data/${port}/mysql{start|stop|restart}\n"

esac

3.3.10最终完成后的多实例根/data目录结果如下：

[root@yangwenbo /]# tree /data

/data

├── 3306

│   ├── data           #3306实例的配置文件

│   └── mysql          #3306实例的启动文件

└── 3307

    ├── data           #3307实例的配置文件

    └── mysql          #3307实例的启动文件

4 directories, 2 files

3.4配置MySQL多实例的文件权限

3.4.1通过以下的命令，授权mysql用户和组管理整个多实例的根目录/data

[root@yangwenbo ~]# chown -R mysql.mysql /data

[root@yangwenbo ~]# find /data -name "mysql" | xargs ls -l

-rw-r--r--. 1 mysql mysql 1077 Aug 15 21:54 /data/3306/mysql

-rw-r--r--. 1 mysql mysql 1077 Aug 15 22:00 /data/3307/mysql

3.4.2通过以下的命令，授权MySQL多实例所有启动文件的mysql可执行，设置700权限最佳（注意不要用755权限，因为启动文件里有数据库管理员密码，会被读取到）

[root@yangwenbo ~]# find /data -name "mysql" | xargs chmod 700

[root@yangwenbo ~]# find /data -name "mysql" | xargs ls -l

-rwx------. 1 mysql mysql 1077 Aug 15 21:54 /data/3306/mysql

-rwx------. 1 mysql mysql 1077 Aug 15 22:00 /data/3307/mysql

3.5 MySQL相关命令加入全局路径的配置

3.5.1配置全局路径的意义

如果不为MySQL的命令配置全局路径，就无法直接在命令行输入mysql这样的命令，只能用全路径命令（/usr/local/mysql/bin/mysql）,这种带着路径输入命令的方式很麻烦。

3.5.2配置MySQL全局路径的方法

(1)确认mysql命令所在路径，命令如下：

[root@yangwenbo ~]# ls /usr/local/mysql/bin/mysql

/usr/local/mysql/bin/mysql

(2)在PATH变量前面增加/usr/local/mysql/bin路径，并追加到/etc/profile文件中，命令如下：

[root@yangwenbo ~]# echo 'export PATH=/usr/local/mysql/bin:$PATH' >> /etc/profile

#注意，echo后边是单引号，双引号的话变量内容会被解析掉。

[root@yangwenbo ~]# tail -1 /etc/profile

export PATH=/usr/local/mysql/bin:$PATH

[root@yangwenbo ~]# source /etc/profile

#执行source使上一行添加到/etc/profile中，内容直接生效

#以上命令的用途为定义mysql全局路径，实现在任意路径执行mysql命令

提示：更简单的设置方法为用下面命令做软链接：

[root@yangwenbo ~]# ln -s /usr/local/mysql/bin/* /usr/local/sbin/

把mysql命令说在路径链接到全局路径/usr/local/sbin/的下面。

3.6初始化MySQL多实例的数据库文件

3.6.1初始化MySQL数据库,命令如下：

[root@yangwenbo scripts]# pwd

/usr/local/mysql-5.5.22/scripts

[root@yangwenbo scripts]# ./mysql_install_db --basedir=/usr/local/mysql --datadir=/data/3306/data --user=mysql

[root@yangwenbo scripts]# ./mysql_install_db --basedir=/usr/local/mysql --datadir=/data/3307/data --user=mysql

提示：--basedir=/usr/local/mysql为MySQL的安装路径，--datadir为不同的实例数据目录

3.6.2初始化数据库的原理及结果说明

• 初始化数据库的实质就是创建基础的数据库系统的库文件，例如：生成MySQL库表等。
• 初始化数据库后查看对应实例的数据目录，可以看到多了如下文件：

[root@yangwenbo scripts]# tree /data

#以下省略若干...

3.7启动MySQL多实例的命令

[root@yangwenbo scripts]# /data/3306/mysql start

Starting MySQL....

[root@yangwenbo scripts]# /data/3307/mysql start

Starting MySQL....

[root@yangwenbo scripts]# netstat -antup | grep 330

tcp        0      0 0.0.0.0:3307            0.0.0.0:*                   LISTEN      2672/mysqld

tcp        0      0 0.0.0.0:3306            0.0.0.0:*                   LISTEN      1957/mysqld

需要特别说明一下，在多实例启动文件中，启动MySQL不同实例服务，所执行的命令实质是有区别的，例如，

• 启动3306实例的命令如下：
  
  mysqld_safe --defaults-file=/data/3306/my.cnf 2>&1 >/dev/null
• 启动3307实例的命令如下：
  
  mysqld_safe --defaults-file=/data/3307/my.cnf 2>&1 >/dev/null
• 下面看看在多实例启动文件中，停止MySQL不同实例服务的实质命令。
• 停止3306实例的命令如下：
  
  mysqladmin -uroot -pyunjisuan123 -S /data/3306/mysql.sock shutdown
• 停止3307实例的命令如下：
  
  mysqladmin -u root -pyunjisuan123 -S /data/3307/mysql.sock shutdown
  
  从输出中可以看到，3306和3307实例均已正常启动。

3.8配置及管理MySQL多实例数据库

3.8.1配置MySQL多实例数据库开机自启动

[root@yangwenbo scripts]# echo "#mysql multi instances" >> /etc/rc.local

[root@yangwenbo scripts]# echo "/data/3306/mysql start" >> /etc/rc.local

[root@yangwenbo scripts]# echo "/data/3307/mysql start" >> /etc/rc.local

[root@yangwenbo scripts]# tail -3 /etc/rc.local

#mysql multi instances

/data/3306/mysql start

/data/3307/mysql start

3.8.2登陆MySQL测试

[root@yangwenbo scripts]# mysql -S /data/3306/mysql.sock

#直接敲就进来了，而且身份还是root。但是多了-S /data/3306/mysql.sock,用于区别登陆不同的实例

Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.

Your MySQL connection id is 1

Server version: 5.5.22 Source distribution

Copyright (c) 2000, 2011, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its

affiliates. Other names may be trademarks of their respective

owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> show databases;        #查看当前所有的数据库

+--------------------+

| Database           |

+--------------------+

| information_schema |

| mysql              |

| performance_schema |

| test               |

+--------------------+

4 rows in set (0.00 sec)

mysql> select user();         #查看当前的登陆用户

+----------------+

| user()         |

+----------------+

| root@localhost |

+----------------+

1 row in set (0.00 sec)

3.8.3MySQL安全配置

[root@yangwenbo scripts]# mysqladmin -u root -S /data/3306/mysql.sock password '971108'            #为mysql设置密码

[root@yangwenbo scripts]# mysql -uroot -p -S /data/3306/mysql.sock

Enter password:     #无法直接登陆了

Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.

Your MySQL connection id is 9

Server version: 5.5.22 Source distribution

Copyright (c) 2000, 2011, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its

affiliates. Other names may be trademarks of their respective

owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

3307设密同上

3.8.4带密码登陆不同实例数据库的方法：

登陆3306（3307）实例的命令如下：

[root@yangwenbo scripts]# mysql -uroot -p971108 -S /data/3306/mysql.sock

[root@yangwenbo scripts]# mysql -uroot -p971108 -S /data/3307/mysql.sock

未解bug之谜,每次关机重启MySQL就必须输入以下命令（不可自启动，不可脚本）

mysqld_safe --defaults-file=/data/3306/my.cnf 2>&1 >/dev/null

mysqld_safe --defaults-file=/data/3307/my.cnf 2>&1 >/dev/null

3.8.5多实例MySQL登陆问题分析

• 多实例本地登录MySQL

多实例本地登录一般通过socket文件来指定具体登陆到哪个实例，此文件的具体位置是在MySQL编译过程或my.cnf文件中指定的。在本地登陆数据库时，登陆程序会通过socket文件来判断登陆的是哪个数据库实例。

例如：通过mysql -uroot -p '123123' -S /data/3307/mysql.sock可知，登陆的是3307这个实例。

mysql.sock文件是MySQL服务器端与本地MySQL客户端进行通信的UNIX套接字文件。

• 远程连接登陆MySQL多实例

远程登陆MySQL多实例中的一个实例时，通过TCP端口（port）来指定说要登陆的MySQL实例，此端口的配置是在MySQL配置文件my.cnf中指定的。

例如：在mysql -uyunjisuan -p '123123' -h 192.168.200.101 -P 3307中，-P为端口参数，后面接具体的实例端口，端口是一种“逻辑连接位置”，是客户端程序被分派到计算机上特殊服务程序的一种方式，强调提前在192.168.200.101上对yunjisuan用户做了授权。