一 概述

1,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。

 

2、为什么要做读写分离

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

 

什么时候用读写分离

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(select)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。

 

3、实现方式

常见的 MySQL 读写分离分为以下两种:

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,像一些大型复杂的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。

 

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。但是它不支持事务和存储过程。

Amoeba:是一个以MySql为底层数据存储,并对应提供MySQL协议接口的proxy(代理),外号变形虫

读取请求发送给从服务器是,采用轮询调度算法

amoeba使用的java语言编写,配置文件为xml

amoeba主要负责对外的一个代理IP

访问这个IP时,发送的请求为“写”请求,则会转给主服务器

当发送的请求为“读”时,会通过调度转发给从服务器,使用轮询算法,轮流分配给两台从服务器

amoeba可以视为调度器,如果主服务器挂掉(单点故障),则会有MHA解决这个问题

 

由于使用 MySQL Proxy 需要写大量的 Lua 脚本,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 MySQL Protocol 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。

 

二 读写分离试验

 环境准备:Amoeba服务器  192.168.126.10

           Master  服务器   192.168.126.40

           Salve    服务器   192.168.126.60

           Salve    服务器   192.168.126.70

           客户端           192.168.126.80

安装包:amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar

        jdk-6u14-linux-x64.bin

 

1,Amoeba服务器  192.168.126.10

 ①先安装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。

将jdk-6u14-linux-x64.bin 和 amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz.0 上传到/opt目录下。
cd /opt/
cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local/
#因为此jdk 是bin文件(二进制可执行文件)所以直接执行即可
cd /usr/local/
chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
./jdk-6u14-linux-x64.bin
一直按空格键到最后,然后输入yes,按enter。等待结束

Mysql读写分离_mysql

安装过程较长,截图省略

重命名
mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6

Mysql读写分离_mysql_02

添加环境变量
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

Mysql读写分离_服务器_03

加载
source /etc/profile
查看版本
java -version

Mysql读写分离_mysql_04

②安装 Amoeba软件
mkdir /usr/local/amoeba
tar zxvf /opt/amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/
chmod -R 755 /usr/local/amoeba/
/usr/local/amoeba/bin/amoeba 启动服务
如显示amoeba start|stop 说明安装成功

Mysql读写分离_数据库_05

 2,配置 Amoeba读写分离,两个 Slave 读负载均衡##

①先在Master、Slave1、Slave2 的mysql上开放权限给 Amoeba 访问
grant all on *.* to 'test'@'192.168.126.%' identified by '123456';
刷新权限
flush privileges;

Mysql读写分离_数据库_06

②amoeba服务器配置amoeba服务

  Amoeba的配置文件为usr/local/amoeba/conf/amoeba.xml,修改前先备份

Mysql读写分离_服务器_07


vim amoeba.xml #修改主配置文件
#以下配置的是第三个账户 (客户端找amoeba的用户身份)
#30行修改账户名(这里是client访问amoeba服务器时使用的账号)
<property name="user">amoeba</property>
#32行修改账户密码(这里是数据库访问amoeba服务器时使用账号时用的密码)
<property name="password">123456</property>
#115行修改默认池
<propertyname="defaultPoo1">master</propertv>
#117行取消注释
//取消下面的注释符号-->,改到这里
#118-119修改"读池"和"写池"
118 <propertyname="writePool">master</property>
119 <propertyname="readPool">slaves</property>

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Mysql读写分离_服务器_09

 修改数据库配置文件
cp dbServers.xml dbServers.xml.bak 先备份
vim dbServers.xml

#23行将text修改为mysql(5.6)
mysql schema:Mysql所有数据库信息(show databases)
<property name="schema">mysql</property> 可以注释
#26行,amoeba访问三台mysql数据库的账户和密码(账户为test)
<property name="user">test</property>
#29行,修改访问数据库的密码
<property name="password">123.com</property>
#45行,修改数据库主服务器名/地址
<dbServer name="master" parent="abstractServer">
#48行,修改master服务器ip
<property name="ipAddress">192.168.226.129</property>
#52行修改从服务器名
<dbServer name="slave1" parent="abstractServer">
#55行修改从服务器地址
<property name="ipAddress">192.168.126.131</property>

#紧接复制52-57行,粘贴,添加第二台服务器名
<dbServer name="slave2" parent="abstractServer">
#修改第二台服务器IP
<property name="ipAddress">192.168.226.131</property>
#66行,修改多个服务器池(multiPoo1)的名称(修改为slaves)
<dbServer name="slaves" virtual="true">
#72行,添加两个从服务器的服务器名(slave1 slave2)
<property name="poolNames">slave1,slave2</property>

Mysql读写分离_mysql_10

Mysql读写分离_数据库_11

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开启服务后台运行

/usr/local/amoeba/bin/amoeba start&

Mysql读写分离_数据库_13

另开终端,查看是否启动

Netstat -natp | grep java

Netstat -natp | grep 8066

Mysql读写分离_数据库_14

3,测试读写分离

①客户端 192.168.126.80 下载 mariadb 客户端
yum -y install mariadb
systemctl stop firewalld
setenforce 0

Mysql读写分离_数据库_15

②远程登录 amoeba 服务器

mysql -u amoeba -p123456 -h 192.168.126.10 -P8066

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测试一:

amoeba服务器是否关联后端mysql

#客户端进入数据库创建表

Create database SSS;

use SSS;

create table njnj(id int(4) not null,name varchar(20));

#在三台mysql服务器中查看是否有此表(amoeba关联)

use SSS;

show tables

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测试二:

测试mysgl读写分离

#2台从服务器关闭主从同步,测试amoeba读写分离

stop slave;

#客户端插入数据

 insert into njnj values(1,'changzhi');

#master(处理写的任务) select* from njnj:发现:可查到数据

#slave(处理读的任务) select from njnj;发现:从服务器看不到数据

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测试三:读写分离架构,对于读”的任务是怎么操作的测试方式:

分别在slave1和salve2 SSS数据库中njnj表插入不同数据, 然后使用客户端进select查询,观测结果:

#slave1

insert into njnj values (2,'zhangsan');

#slave2

insert into njnj values (3,'lisi');

#client端

select*from njnj;

##小结:"流量"被轮询读取

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面试题

1、主从同步原理

通过amoeba代理服务器,实现只在主服务器上写,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

 

2、如何查看主从同步状态是否成功

在从服务器内输入命令 show slave status\G,查看主从信息进行查看,里面有IO线程的状态信息,还有master服务器的IP地址、端口、事务开始号,

当 slave_io_running 和 slave_sql_running 都显示为yes时,表示主从同步状态成功

 

3、如果I/O和SQL不是yes呢,你是如何排查的

首先排除网络问题,使用ping命令查看从服务是否能与主服务器通信

再者查看防火墙和核心防护是否关闭

接着查看从服务器内的slave是否开启

两个从服务器的 server-id 是否相同导致只能连上一台

master_log_file 和 master_log_pos 的值要是否与Master查询的一致

 

4、show slave status能看到哪些信息(比较重要的)

IO线程的状态信息

master服务器的IP地址、端口、事务开始位置

最近一次的报错信息和报错位置等

 

5、主从复制慢(延迟)有哪些可能

主服务器的负载过大,被多个睡眠或者僵尸线程占用,导致系统负载过大

从库硬件比主库差,导致复制延迟

主从复制单线程,如果主库写并发太大,来不及传送到从库,就会导致延迟。

慢SQL语句过多

网络延迟