一、主从复制

        MySQL 的主从复制和 MySQL 的读写分离两者有着紧密联系，首先要部署主从复制，只有主

从复制完成了，才能在此基础上进行数据的读写分离。

1、原理

主从复制的核心：2个日志、3个线程

master 线程：bin log 二进制日志、dump 线程

master 上的 dump 线程会监控 bin log 二进制日志的更新，若有更新会通知 slave的 I/O 线程

slave：relay log 中继日志、I/O 线程、SQL 线程

线程1：

slave上的 I/O 线程会向 master 申请同步 bin log 二进制日志的更新内容，slave的 I/O 线程把更新

内容写入自己的中继日志

线程2:

slave 的 SQL 线程把日志中的更新语句同步执行到内容，以达到和 master 数据库趋于一致

2、mysql支持的复制类型

        基于语句的复制：在主服务器上执行的 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，效率比较高。

        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。

        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。

3、主从复制的工作过程

（1）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。

（2）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。

（3）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②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。

4、MySQL主从复制延迟

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：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

        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

二、MySQL 主从复制架构搭建

1、前期准备

①、确认各主机名及IP地址，以下均在CentOS 7环境下配置。

主机名	IP地址	主要软件
Master（主）	192.168.110.128	mysql-5.7
Slave1（从）	192.168.110.129	mysql-5.7
Slave2（从）	192.168.110.130	mysql-5.7
Amoeba（中继）	192.168.110.131	jdk1.6、Amoeba
client（客户端）	192.168.110.132	mysql-5.7

②、环境确认，关闭防火墙与安全增强系统

systemctl stop firewalld 
systemctl disable firewalld
setenforce 0

③、主从服务器时间同步

##############master#############
[root@master ~]# yum install -y ntp
[root@master ~]# vim /etc/ntp.conf    #添加下面内容
……
server 127.127.80.0            #设置本地是时钟源，注意修改自己的网段
fudge 127.127.80.0 stratum 8    #设置时间层级为 8（限制在 15 内）
……
[root@slave2 ~]# systemctl start ntpd
##############selave1和selave2#############
[root@slave1 ~]# yum install -y ntp ntpdate
[root@slave1 ~]# systemctl start ntpd
[root@slave1 ~]# /usr/sbin/ntpdate 192.168.110.128  #设置与主服务器时间同步
2 Nov 00:28:31 ntpdate[18122]: the NTP socket is in use, exiting  
[root@slave1 ~]# crontab -e     #设置计划任务
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.110.128
#两台从服务器时间同步步骤一致

2、文件配置

①、主服务器的 mysql 配置

[root@master ~]# vim /etc/my.cnf
……
[mysqld]
server-id = 1         #定义 server-id，每台主机不可相同
log-bin=master-bin   #主服务器开启二进制日志
binlog_format = MIXED   	#本次使用 MIXED 模式
log-slave-updates=true    #允许从服务器更新二进制日志
[root@master ~]# systemctl restart mysqld.service  #重启服务[root@master ~]# mysql -uroot -p    #进入mysql环境
Enter password:
#给从服务器授权
mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'myslave'@'192.168.110.%' IDENTIFIED BY '1234556';
mysql> flush privileges;
mysql> show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000001 |      154 |              |                  |                   |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)mysql>     #File 列显示日志名，Position 列显示偏移量

②、从服务器的 mysql 配置

##############selave1 #############
[root@slave1 ~]# vim /etc/my.cnf  #添加如下内容
……
server-id = 2								#注意 id 与其他主机都不能相同
relay-log=relay-log-bin						#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		#定义中继日志文件的位置和名称
relay_log_recovery = 1                  	#选配项
#当 slave 从库宕机后，假如 relay-log 损坏了，导致一部分中继日志没有处理，则自动放弃所有未执行的 
relay-log，并且重新从 master 上获取日志，这样就保证了relay-log 的完整性。默认情况下该功能是关闭
的，将 relay_log_recovery 的值设置为 1 时， 可在 slave 从库上开启该功能，建议开启。
#配置同步，注意 master_log_file 和 master_log_pos 的值要与 Master 查询的一致
mysql> CHANGE master to master_host='192.168.110.128',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=603;
mysql> start slave;							#启动同步，如有报错执行 reset slave;############## selave2#############
[root@slave1 ~]# vim /etc/my.cnf  #添加如下内容
……
server-id = 3								
relay-log=relay-log-bin						
relay-log-index=slave-relay-bin.index		
relay_log_recovery = 1                  
mysql> CHANGE master to master_host='192.168.110.128',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=603;
mysql> start slave;							
############## 查看 Slave 状态 #############
mysql> show slave status\G;
#确保 IO 和 SQL 线程都是 Yes，代表同步正常。

注意：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

3、验证主从复制

 

 

三、读写分离介绍

1、基本概念

        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。

①、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），即只在主服务器上写，只在从服务器上读。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、读写分离作用

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。

2、实现方式

读写分离有两种实现方式：基于程序代码内部实现 和 基于中间代理层实现。

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。

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：

◆ MySQL-Proxy ：MySQL-Proxy 为 MySOL开源项目， 通过其自带的 lua 脚本进行SOL 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-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Jaya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。

四、MySQL 读写分离架构搭建

1、前期准备

①、安装Java 环境。因为 amoeba 是基于 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。

 

[root@amoeba opt]# ls /opt/    #在opt目录下准备amoeba和jdk的安装包
amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz
jdk-6u14-linux-x64.bin
mysql-5.7.17
rh
[root@amoeba opt]# cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local/
[root@amoeba opt]# cd /usr/local/
[root@amoeba opt]# chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin #赋予执行权限
[root@amoeba opt]# ./jdk-6u14-linux-x64.bin  #执行
#按住Enter，提示输入YES等待完成并回车
[root@amoeba local]# mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6
#编辑全局配置文件，在最后一行添加以下配置
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6    #输出定义Java的工作目录
export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib #输出指定的java类型
export PATH=$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/bin/:$PATH:$HOME/bin#将java加入路径环境变量
export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba   #输出定义amoeba工作目录
export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin  #加入路径环境变量[root@amoeba ~]# source /etc/profile  #刷新文件
[root@amoeba ~]# java -version #查看java版本信息以检查是否安装成功
java version "1.6.0_14"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_14-b08)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 14.0-b16, mixed mode)
[root@amoeba ~]#
②、安装 Amoeba
[root@amoeba ~]# mkdir /usr/local/amoeba
[root@amoeba ~]# tar zxvf /opt/amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/
[root@amoeba ~]# chmod -R 755 /usr/local/amoeba/  #为目录赋予权限
[root@amoeba ~]# /usr/local/amoeba/bin/amoeba   #开启amoeba
amoeba start|stop
[root@amoeba ~]#  #如显示amoeba start|stop说明安装成功

2、配置 amoeba 读写分离，之前两个 slave做读负载均衡

#首先、在master、slave1、slave2 的 mysql上开放权限给 amoeba 访问mysql> grant all on *.* to test@'192.168.110.%' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)mysql>
#接着、回到amoeba 服务器配置 amoeba 服务
[root@amoeba ~]# cd /usr/local/amoeba/conf/   
[root@amoeba conf]# cp amoeba.xml amoeba.xml.bak  #先备份配置文件
[root@amoeba conf]# cp dbServers.xml dbServers.xml.bak
[root@amoeba conf]# cd
[root@amoeba ~]# vim /usr/local/amoeba/conf/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行-120行，取消注释并修改
<property name="writePool">master</property>
<property name="readPool">slaves</property>
……[root@amoeba ~]# vim /usr/local/amoeba/conf/dbServers.xml  #修改数据库配置文件
……
#--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，使用之前创建的授权用户
<property name="user">test</property>
#--29--去掉注释，密码为之前创建的授权用户密码
<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">192.168.10.20</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">192.168.10.30</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">192.168.10.40</property>
#--65行--修改
<dbServer name="slaves" virtual="true">
#--71行--修改
<property name="poolNames">slave1,slave2</property>
......
[root@amoeba ~]# /usr/local/amoeba/bin/amoeba start & # #启动 amoeba 软件，按 ctrl+c 返回
[root@amoeba ~]# netstat -anpt | grep java	 #查看 8066 端口是否开启，默认端口为 TCP 8066

3、客户端测试读写分离