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• 前言：主从复制与读写分离
• 一.MySQL主从复制
• • 1.主从复制的类型
  • 2.主从复制的工作过程
  • 3.主从复制延迟的原因及优化处理
• 一.MySQL读写分离
• • 1.读写分离的概念
  • 2.读写分离的原因
  • 3.适合读写分离的数据库
  • 4.读写分离原理
  • 5.常见的两种读写分离
  • • 5.1基于程序代码内部实现
    • 5.2基于中间代理层实现
• 三.MySQL主从复制与读写分离实验
• • 环境需求
  • 1.搭建MySQL主从复制
  • • 1.1 MySQL主从服务器时间同步
    • 1.2 主服务器的mysql配置
    • 1.3 从服务器的mysql配置
    • 1.4 验证主从复制效果
  • 2.搭建MySQL读写分离
  • • 2.1 Amoeba服务器配置
    • • ①安装Java 环境
      • ②安装Amoeba软件
      • ③配置Amoeba读写分离，两个Slave读负载均衡
    • 2.2 测试读写分离

前言：主从复制与读写分离

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mysq1 主从复制是对数据库中的数据、语句做备份。

一.MySQL主从复制

1.主从复制的类型

STATEMENT:基于语句的复制
在服务器上执行SQL语句，在从服务器上执行相同的语句，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。

2.主从复制的工作过程

工作过程：MySQL主服务器会在每次数据更改之前，将这些改变记录到自己的二进制日志当中，然后通知存储引擎提交事务，从服务器首先会开启一个I/O线程，I/O线程会从主服务器的二进制日志中读取事件，并将事件写入自己缓存当中的中继日志中去，然后从服务器的SQL线程，会在缓存的中继日志中去读取事件，重放中继日志中的事件去更新从服务器的数据，从而实现主从服务器的数据一致。

3.主从复制延迟的原因及优化处理

原因：

1.master服务器高并发，形成大量事务
2.网络延迟
3.主从硬件设备导致;如：cpu主频、内存io、硬盘io
4.本来就不是同步复制、而是异步复制

优化处理：

1.从库优化Mysq1参数。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。
2.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。
3.从库使用SSD磁盘。
4.网络优化，避免跨机房实现同步。

一.MySQL读写分离

1.读写分离的概念

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。

2.读写分离的原因

因为数据库的“写”(写10000条数据可能要3分钟)操作是比较耗时的。
但是数据库的“读”(读10000条数据可能只要5秒钟)
所以读写分离，解决的是，数据库的写入，影响了查询的效率。

3.适合读写分离的数据库

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。

4.读写分离原理

读写分离就是只在主服务器上写，只在从服务器上读。基本的原理是让主数据库处理事务性查询，而从数据库处理select查询。数据库复制被用来把主数据库上事务性查询导致的变更同步到集群中的从数据库。

5.常见的两种读写分离

5.1基于程序代码内部实现

在代码中根据select、 insert 进行路由分类，这类方法也是目前生产环境应用最广泛的。
优点是性能较好，因为在程序代码中实现，不需要增加额外的设备为硬件开支:缺点是需要开发人员来实现，运维人员无从下手。
但是并不是所有的应用都适合在程序代码中实现读写分离，像- 些大型复杂的Java应用，如果在程序代码中实现读写分离对代码改动就较大。

5.2基于中间代理层实现

代理一般位于客户端和服务器之间，代理服务器接到客户端请求后通过判断后转发到后端数据库，有以下代表性程序。
(1)MySQL-Proxy。 MySQL-Proxy 为MySQL开源项目，通过其自带的lua脚本进行SQL判断。
(2) Atlas。是由奇虎360的Web平台部基础架构团队开发维护的一一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它是在mysql-proxy0.8.2版本的基础上，对其进行了优化，增加了一些新的功能特性。360内部使用Atlas运行的mysq1业务，每天承载的读写请求数达几十亿条。支持事物以及存储过程。
(3) Amoeba。由陈思儒开发，作者曾就职于阿里巴巴。该程序由Java语言进行开发，阿里巴巴将其用于生产环境。但是它不支事务和存储过程。

由于使用MySQL Proxy 需要写大量的Lua脚木，这些Lua并不是现成的，而是需要自己去写。这对于并不熟悉MySQL Proxy内置变量和MySQLProtocol的人来说是非常困难的。
Amoeba是一个非常容易使用、可移植性非常强的软件。因此它在生产环境中被广泛应用于数据库的代理层。

三.MySQL主从复制与读写分离实验

环境需求

服务器	系统	IP地址	安装包或软件
Master	CentOS 7	192.168.121.11	ntp， mysql-boost-5.7.20.tar.gz
Slave 1	CentOS 7	192.168.121.33	ntp，ntpdate，mysql-boost-5.7.20.tar.gz
Slave 2	CentOS 7	192.168.121.44	ntp，ntpdate， mysql-boost-5.7.20.tar.gz
Amoeba	CentOS 7	192.168.121.22	jdk-6u14-linux-x64.bin、amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz
客户端	CentOS 7	192.168.121.55	Mariadb

Shell脚本-------------一键部署MySQL
安装包：安装包地址
提取码：1122

所有主机关闭防火墙及SELinux
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

1.搭建MySQL主从复制

1.1 MySQL主从服务器时间同步

主服务器设置

yum install ntp -y

vim /etc/ntp. conf
--末尾添加--
server 127.127.121.0
#设置本地是时钟源，注意修改网段
fudge 127.127.121.0 stratum 8
#设置时间层级为8(限制在15内)
service ntpd start

从服务器设置

yum install ntp ntpdate -y
service ntpd start

/usr/sbin/ntpdate 192.168.121.11					#进行时间同步
crontab -e											#设置计划性任务
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.121.11

1.2 主服务器的mysql配置

vim /etc/my.cnf
server-id = 11
log-bin=master-bin
#添加，主服务器开启二进制日志
binlog_format = MIXED
log-slave-updates=true
#添加，允许从服务器更新二进制日志
systemctl restart mysqld

mysql -u root - pabc666
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.121.%' identified by '123456';
#给从服务器授权
flush privileges;
show master status;
#File 列显示日志名，Position 列显示偏移量

1.3 从服务器的mysql配置

vim /etc/my.cnf
server-id = 22
#修改，注意id与Master的不同，两个Slave的id也要不同
relay-log=relay-log-bin
#添加，开启中继日志，从主服务器上同步日志文件记录到本地
relay-log-index=slave-relay-bin.index
#添加，定义中继日志文件的位置和名称
systemctl restart mysqld

mysql -u root -pabc123
change master to
master_host='192.168.121.11',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1201;
#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_I0_Running: Yes					#负贵与主机的io通信
Slave_SQL_Running: Yes					#负责自己的slave mysq1进程

#一般Slave_ IO_ Running: No的可能性:
1、网络不通
2、my.cnf配置有问题
3、密码、file文件名、pos偏移量不对
4、防火墙没有关闭

1.4 验证主从复制效果

主服务器上进入执行
create database kgc;
use kgc;
create table ky10(id int,name char(10));
insert into ky10 values(1,'zhangsan');
select * from ky10;

去从服务器上查看
select * from kgc.ky10;

2.搭建MySQL读写分离

2.1 Amoeba服务器配置

①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。
cd /opt/
cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local/
cd /usr/local/
chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
./jdk-6u14-1inux-x64.bin
//按yes，按enter

mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6
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:$H0ME/bin
export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba
export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin

source /etc/profile
java -version

②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 start|stop说明安装成功

③配置Amoeba读写分离，两个Slave读负载均衡

#先在Master、Slave1、Slave2的mysql上开放权限给Amoeba访问
grant all on *.* to test@'192.168.121.%' identified by '123456';

#再回到amoeba服务器配置amoeba服务:
cd /usr/local/amoeba/conf/
cp amoeba.xml amoeba.xml.bak

vim amoeba.xml
#修改amoeba配置文件
--30行--
<property name="user">amoeba</property>
--32行- -
<property name="password">123456</property>
--115行--
<property name="defaultPool">master</property>
--117-去掉注释-
<property name="writePool">master</property>
<property name="readPool">slaves</property>

vim dbServers.xml
#修改数据军配置文件
--23行--注释掉 作用:默认进入test库以防mysql中没有test库时，会报错
<!-- <property name="schema">test</property> -->
--26--修改
<property name="user">test</property>
--28-30--去掉注释
<property,name="password">123456</property>
--45--修改，设置主服务器的名Master
<dbServer name="master" parent="abstractServer">
--48--修改，设置主服务器的地址
<property. name="ipAddress">192.168.121.11</property>
--52--修改，设置从服务器的名slave1
<dbServer name= "slave1" parent="abstractServer">
--55--修改，设置从服务器1的地址
<property. name="ipAddress">192.168.121.33</property>.
--58--复制上面6行粘贴，设置从服务器2的名slave2和地址
<dbServer name="slave2" parent="abstractServer">
<property.name="ipAddress">192.168.121.44</property>
--65行--修改
<dbServer name="slaves"virtual="true">
--71行--修改
<property name="poolNames">slave1,slave2</property>

/usr/local/amoeba/bin/amoeba start&
#启动Amoeba软件，按ctrl+c 返回
netstat -anpt I grep java
#查看8066端口是否开启，默认端口为TCP 8066

2.2 测试读写分离

yum install -y mariadb-server mariadb
systemctl start mariadb.service

在客户端服务器上测试:
mysql -u amoeba -p123456 -h 192.168.121.22 -P8066
//通过amoeba服务器代理访问mysql，在通过客户端连接mysq1后写入的数据只有主服务会记录，然后同步给两个从服务器

在主服务器上:
use kgc;
insert into ky10 values(2,'lisi');

在两台从服务器上:
stop slave;
#关闭同步
use kgc;
//在slave1上:
insert into ky10 values(3,'slave1');
//在slave2上:
insert into ky10 values(4,'slave2');

//在主服务器上:
insert into ky10 values(5,'master');

//在客户端服务器上:
use kgc;
select * from ky10; 
//客户端会分别向slave1和slave2读取数据，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。
insert into ky10 values(6,'客户端'); 
//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;