前言:我们前面搭建过LAMP和LNMP,做过了web服务器群集和热备,web服务器坏了我们是不怕了,但是我们要知道,网站的数据有很多是存储在数据库里面的,例如注册的会员,发的文章,购物的订单等信息。当然我们可以给数据库做备份,但是如果每天00:00做一次备份,那么如果在23:59数据丢失了,那么就会丢失一天的数据,有没有一种方法能实现实时备份,就是说有数据产生就立即备份,答案当然是有,也就是今天我们要学习的mysql主从复制。有点类似于前面我们学习过的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。另外读写分离主要是为了优化数据库。下面把实验给大家做一遍。

一、mysql主从复制的工作原理
1、mysq支持的复制类型
1)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。
2)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。
3)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、复制的工作过程
MySQL主从复制与读写分离
1)在每个事务更新数据完成之前,master在二进制日志记录这些改变。写入二进制日志完成后,master通知存储引擎提交事务。
2)Slave将master的binary log复制到其中继日志。首先slave开始一个工作线程(I/O),I/O线程在master上打开一个普通的连接,然后开始binlog dump process。binlog dump process从master的二进制日志中读取事件,如果已经跟上master,它会睡眠并等待master产生新的事件,I/O线程将这些事件写入中继日志。
3)Sql slave thread(sql从线程)处理该过程的最后一步,sql线程从中继日志读取事件,并重放其中的事件而更新slave数据,使其与master中的数据一致,只要该线程与I/O线程保持一致,中继日志通常会位于os缓存中,所以中继日志的开销很小。

3、mysql读写分离原理
读写分离就是在主服务器上修改,数据会同步到从服务器,从服务器只能提供读取数据,不能写入,实现备份的同时也实现了数据库性能的优化,以及提升了服务器安全。
MySQL主从复制与读写分离
目前较为常见的Mysql读写分离分为两种

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下应用最广泛的。优点是性能较好,因为程序在代码中实现,不需要增加额外的硬件开支,缺点是需要开发人员来实现,运维人员无从下手。

2)基于中间代理层实现
代理一般介于应用服务器和数据库服务器之间,代理数据库服务器接收到应用服务器的请求后根据判断后转发到,后端数据库,有以下代表性的程序。
(1)mysql_proxy。mysql_proxy是Mysql的一个开源项目,通过其自带的lua脚本进行sql判断。
(2)Atlas。是由 Qihoo 360, Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它是在mysql-proxy 0.8.2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mysql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。由阿里巴巴集团在职员工陈思儒使用序java语言进行开发,阿里巴巴集团将其用户生产环境下,但是他并不支持事物以及存数过程。

不是所有的应用都能够在基于程序代码中实现读写分离,像一些大型的java应用,如果在程序代码中实现读写分离对代码的改动就较大,所以,像这种应用一般会考虑使用代理层来实现,那么今天就使用Amoeba为例,完成主从复制和读写分离。

二、实验案例:mysql主从复制和读写分离
1、实验拓扑MySQL主从复制与读写分离2、实验环境
MySQL主从复制与读写分离
在amoeba上安装amoeba和jdk,在其它的机器上安装mysql,ip地址如上图所示

三、主从复制的实验步骤
1、搭建时间NTP服务器,同步时间
1)建立时间同步环境,在主节点上搭建时间同步服务器
MySQL主从复制与读写分离

2)配置NTP时间服务器
Vim /etc/ntp.conf
MySQL主从复制与读写分离
3)重启ntpd服务
MySQL主从复制与读写分离
4)在防火墙上开启例外
MySQL主从复制与读写分离
5)在从节点上进行时间同步
MySQL主从复制与读写分离
MySQL主从复制与读写分离
在另一台从服务器上执行相同操作,在这里我就不演示了
2、在mysql主和两台从服务器上安装mysql,这三台的安装方法完全一样,我就以一台为例。
(1)安装mysql并创建程序用户
[root@centos4 ~]# tar zxf cmake-2.8.6.tar.gz
[root@centos4 ~]# cd cmake-2.8.6
[root@centos4 cmake-2.8.12]# ./configure && gmake && gmake install
[root@centos4 ~]# tar zxf mysql-5.5.38.tar.gz
[root@centos4 ~]# cd mysql-5.5.38
[root@centos4 mysql-5.5.38]# cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql -DSYSCONFDIR=/etc/ -DDEFAULT_CHARSET=utf8 -DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci -DWITH_EXTRA_CHARSETS=all && make && make install
[root@centos4 mysql-5.5.38]# useradd -M -s /sbin/nologin mysql -g mysql

(2)优化程序执行路径
[root@centos4 mysql-5.5.38]# echo "PATH=$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile
(3)创建主配置文件
[root@centos4 mysql-5.5.38]# cp support-files/my-medium.cnf.sh /etc/my.cnf
cp:是否覆盖"/etc/my.cnf"? y
[root@centos4 mysql-5.5.38]#

(4)创建服务脚本并添加为系统服务
[root@centos4 mysql-5.5.38]# cp support-files/mysql.server /etc/init.d/mysqld
[root@centos4 mysql-5.5.38]# chkconfig --add mysqld
[root@centos4 mysql-5.5.38]# chkconfig mysqld on
[root@centos4 mysql-5.5.38]# chmod +x /etc/init.d/mysqld

(5)初始化数据库
[root@centos4 mysql-5.5.38]# /usr/local/mysql/scripts/mysql_install_db --user=mysql --basedir=/usr/local/mysql/ --datadir=/usr/local/mysql/data
[root@centos4 mysql-5.5.38]#

(6)修改安装目录权限
[root@centos4 mysql-5.5.38]# chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/

(7)启动服务
[root@centos4 mysql-5.5.38]# service mysqld start

(8)为用户root设置密码
[root@centos4 mysql-5.5.38]# mysqladmin -u root -p password '123-abc’
默认没有密码,直接在确认旧密码处回车即可。

(9)登录mysql数据库
[root@centos4 mysql-5.5.38]# mysql -u root -p

3、配置mysql主服务器(MASTER)
1)修改/etc/my.cnf配置文件
server-id = 11 //mysql数据的唯一标示(不能重复)
log-slave-updates=true //允许连级复制 (增加)
log-bin=master-bin //二进制文件名(修改)
2)重启MySQL服务
service mysqld restart
3)登录mysql程序,给从服务器授权
mysql -u root -p
MySQL主从复制与读写分离
4、配置从服务器
1)在/etc/my.cnf中修改以下内容
[root@centos3 ~]# vim /etc/my.cnf
server-id = 22 //不能与其他实例重复
log-bin=mysql-bin //二进制日志文件名 修改
relay-log=relay-log-bin //复制过来的二进制文件名,增加
relay-log-index=slave-relay-bin.index //中继日志存放的文件名称,增加
注意server-id不能与主服务器相同,但是从服务器要相同。
2)重启mysql服务
service mysqld restart
3)登录mysql,配置同步
mysql -u root -p
MySQL主从复制与读写分离
马赛克的地儿添你想添得名字(用户)
IP地址、用户、密码都master的数据库信息
4)启动同步
MySQL主从复制与读写分离
5)查看slave状态,确保以下两个值为YES
MySQL主从复制与读写分离
5、验证主从复制效果
1)在主服务器上新建数据库“IT”

MySQL主从复制与读写分离
2)在从服务器上查看数据库,如果和主服务器相同,说明成功。
MySQL主从复制与读写分离
MySQL主从复制与读写分离
注意从2服务器的配置和从1服务器完全一样,注意Id也要完全一样
四、读写分离的实验步骤
1、安装java环境(amoeba软件基于java平台运行)
1)运行jdk
mount /dev/cdrom /media
cd /media
ls
cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local
cd /usr/local
chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
./jdk-6u14-linux-x64.bin

安装过程中提示(yes/no),我们要选择yes安装

2)修改/etc/profile配置文件,增加以下配置
mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6
vim /etc/profile

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6 //设置jdk的根目录
export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jir
e/lib //将jdk的程序文件赋予CLASSPATH变量
export PATH=$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH:$HOME
/bin //将jdk的程序文件赋予PATH变量
export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba //定义AMOEBA的根目录
export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin 将amoeba的程序文件复制给PATH变量
MySQL主从复制与读写分离
3)执行脚本
MySQL主从复制与读写分离
2、安装并配置Amoeba软件
1)安装
mkdir /usr/local/amoeba
tar zxf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba
chmod -R 755 /usr/local/amoeba
/usr/local/amoeba/bin/amoeba
2)出现以下内容说明安装成功了MySQL主从复制与读写分离
3、配置amoeba读写分离,两个slave读负载均衡
1)在主从服务器上开放权限给amoeba(三台服务器上都做相同设置,这里我就以其中一台为例)
MySQL主从复制与读写分离
2)修改amoeba.xml文件
注意:所有配置文件注释都是以 <!-- 内容 -->,再删除注释时请将内容也一并删除,最好是删除正行,但是有些时候只需要删除头和尾即可,里面的配置项是可以直接使用的。这个配置文件需要定义两个配置,第一是应用程序使用什么用户连接amoeba访问到后端的mysql数据库,第二个是定义默认写池以及读池。

Vi /usr/local/conf/amoeba.xml
MySQL主从复制与读写分离
接下来修改
<property name="sqlFunctionFile">${amoeba.home}/conf/functionMap.xml
</property>
<property name="LRUMapSize">1500</property>
<property name="defaultPool">master</property> //定义默认的写池
<property name="writePool">master</property> //定义写池
<property name="readPool">slaves</property> //定义读池,以上名字随便 <property name="needParse">true</property>
</queryRouter>
如下图所示:MySQL主从复制与读写分离
3)编辑dbServers.xml文件
MySQL主从复制与读写分离
MySQL主从复制与读写分离

4)启动amoeba软件
MySQL主从复制与读写分离
MySQL主从复制与读写分离
4、测试读写分离
1)打开一台客户端192.168.1.10,也需要安装mysql,作为测试机,可以使用yum -y install mysql安装。

2)建立防火墙规则
[root@centos1 ~]# iptables -I INPUT -p tcp --dport 8066 -j ACCEPT
master、slave1、slave2都需要开放3306端口入站
[root@centos2 ~]# iptables -I INPUT -p tcp --dport 3306 -j ACCEPT
[root@centos2 ~]# service iptables save
iptables:将防火墙规则保存到 /etc/sysconfig/iptables: [确定]
[root@centos2 ~]#
另外两台从服务器也是一样的配置,或者直接将iptables stop掉

3)修改amoeba的amoeba.xml配置文件的第一个8066改为3306之后建立一条防火墙规则为允许3306端口入站并且重新启动amoeba服务
<property name="port">3306</property> //在11行
MySQL主从复制与读写分离
[root@centos1 ~]# amoeba stop
[root@centos1 ~]# amoeba start&
[root@centos1 ~]# iptables -I INPUT -p tcp --dport 3306 -j ACCEPT
在进行登录amoeba
[root@web ~]# mysql -u amoeba -p 123.abc -h 192.168.1.1
4)在主服务器master上创建一个数据库tiankun,同步到各从服务器上,然后关掉从服务器的slave功能,再插入数据。
create datebase tiankun;
use tiankun;
create table student(id int,name char(10));
5)查看在从服务器已经同步
MySQL主从复制与读写分离
6)然后在主服务器上写入数据
insert into student values(1,'tiankun');
7)从服务器上也同步了表MySQL主从复制与读写分离
8)在两台从服务器上执行stop slave

9)分别在从服务器上写入不同的数据
MySQL主从复制与读写分离
10)在客户端上查询
MySQL主从复制与读写分离
11)在客户端上查不到刚写入的数据,最终只有在master主服务器上才能看到,因为写操作只有master有,另外两台负责读取数据。
总结:到此为止主从复制和读写分离都已完成,写操作都在主服务器上,实现数据的统一更新,从服务器只负责读取,负载均衡分担了数据库压力。其实在我们生活中有很多主从复制的应用,例如有很多连锁超市,总部负责产品的名称和价格等信息的录入,而所有的超市都会同步更新,做到了统一价格。而像淘宝的服务器,主要是为了分担负载,提升查询的性能,又快到双11了,当天那么多人同时购物,如果只有一台mysql定是不够的,恰好今天使用的软件amoeba也是阿里巴巴自己员工开发出来的,经过淘宝这么多用户的验证,效果不用怀疑。最后补充一句,Mysql主从复制与我们以前学习的sqlserver复制是一样的作用。