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一、主从复制概述和读写分离

1、什么是读写分离？

2、为什么要读写分离呢？

3、什么时候要读写分离？

4、主从复制与读写分离

5、mysq支持的复制类型

6、主从复制的工作过程

7、MySQL主从复制延迟

8、MySQL 读写分离原理

9、目前较为常见的 MySQL 读写分离分为以下两种：

二、搭建主从复制和读写分离

 主服务器时间同步配置（192.168.255.180）

从服务器时间同步配置

主服务器文件配置

从服务器的文件配置

测试主从复制

 Amoeba服务器配置

 配置 Amoeba读写分离，两个 Slave 读负载均衡

amoeba服务器配置amoeba服务

测试

总结

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一、主从复制概述和读写分离

1、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

2、为什么要读写分离呢？

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、什么时候要读写分离？

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、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mysql主从复制是对数据库中的数据、语句做备份

5、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

6、主从复制的工作过程

 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
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
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

7、MySQL主从复制延迟

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
本来就不是同步复制、而是异步复制

优化：

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

8、MySQL 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操作，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操作导致的变更同步到集群中的从数据库

9、目前较为常见的 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
MySQL-Proxy。MySQL-Proxy 为 MySQL 开源项目，通过其自带的 lua 脚本进行SQL 判断
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
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

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、搭建主从复制和读写分离

 

 主服务器时间同步配置（192.168.255.180）

yum -y install ntpvim /etc/ntp.conf
末行添加
server 127.127.255.0							#设置本地是时钟源，注意修改网段
fudge 127.127.255.0 stratum 8					#设置时间层级为8（限制在15内）systemctl start ntpd

从服务器时间同步配置

yum -y install ntp ntpdatesystemctl start ntpd
/usr/sbin/ntpdate 192.168.255.180			#进行时间同步，指向Master服务器IPcrontab -e
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.255.180

主服务器文件配置

vim /etc/my.cnf
server_id = 1
log_bin=master-bin							#添加，主服务器开启二进制日志
log_slave=updates=true						#添加，允许从服务器更新二进制日志systemctl restart mysqldmysql -u root -p123456
#给从服务器授权,允许其复制所有数据库的所有表（第一个账户）
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.255.%' identified by '123456';			flush privileges;查看master数据库状态
show master status\G

从服务器的文件配置

vim /etc/my.cnf
server-id = 2						#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 mysqldmysql -u root -p
CHANGE master to master_host='192.168.255.180', master_user='myslave', master_password ='123456', master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=604;
#配置同步，注意 master_log_file 和 master_log_pos 的值要与Master查询的一致，这里的是例子，每个人的都不一样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#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

测试主从复制

 Amoeba服务器配置

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/cd /usr/local/
chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin 
./jdk-6u14-linux-x64.bin
按空格到最后一行
按yes，按entermv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6vim /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#之前如果有环境变量需要删掉
source /etc/profile
java -version##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
//如显示amoeba start|stop 说明安装成功

 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@'192.168.255.%' identified by '123.com';

amoeba服务器配置amoeba服务

cd /usr/local/amoeba/conf/cp amoeba.xml{,.bak}
vim amoeba.xml									#修改amoeba配置文件30修改
<property name="user">amoeba</property>32修改
<property name="password">123.com</property>115修改
<property name="defaultPool">master</property>117去掉注释–
<property name="writePool">master</property>
<property name="readPool">slaves</property>cp dbServers.xml{,.bak}
vim dbServers.xml								#修改数据库配置文件23修改
<!--<property name="schema">mysql</property> -->26修改
<!-- mysql user -->
<property name="user">test</property>28-30去掉注释（表头mysql password 注释别去）
<property name="password">123.com</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">192.168.255.180</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">192.168.255.141</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">192.168.255.200</property>65修改
<dbServer name="slaves" virtual="true">71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 | grep java							#查看8066端口是否开启，默认端口为TCP 8066

测试

 

总结

主从复制的工作过程请求方式、是基于日志master二进制日志、slave中继日志，dump线程、I/O线程、SQL线程

主数据库数据更新完事务时候会主动生成二进制文件，写在二进制文件中，io监控到更新后，io通过dump线程来读取二进制文件数据，同时也会写入中继日志中，还有io的缓存中，sql监控到后，sql线程在读取中继日志，进行重放，放入从数据库史.、实现主从同步