实战项目——mysql主从架构的实现

时间:2021-06-24 14:47:22

一主一从

1.1 环境准备:

  centos系统服务器2台、 一台用户做Mysql主服务器, 一台用于做Mysql从服务器, 配置好yum源、 防火墙关闭、 各节点时钟服务同步、 各节点之间可以通过主机名互相通信

1.2 准备步骤:

1)iptables -F && setenforce 清空防火墙策略,关闭selinux

2)拿两台服务器都使用yum方式安装Mysql服务, 要求版本一致

3)分别启动两台服务器mysql服务, 确保服务正常

  架构图:

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1.3 实现步骤:

1.3.1 配置master主服务器

  对master进行配置,包括打开二进制日志,指定唯一的servr ID。例如,在配置文件加入如下值

	server-id=1      //配置server-id,让主服务器有唯一ID号
log-bin=mysql-bin  //打开Mysql日志,日志格式为二进制
skip-name-resolve  //关闭名称解析,(非必须)

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1.3.2 创建复制帐号

  在 Master 的数据库中建立一个备份帐户:每个 slave 使用标准的 MySQL 用户名和密码连接 master 。进行复制操作的用户会授予 REPLICATION SLAVE 权限。

	MariaDB [(none)]> grant replication slave,replication client on *.* to slave@'192.168.%.%' identified by 'keer';

1.3.3 查看主服务器状态

  在 Master 的数据库执行 show master status,查看主服务器二进制日志状态及位置号。

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1.3.4 配置slave从服务器

  对 slave 进行配置,打开中继日志,指定唯一的 servr ID,设置只读权限。在配置文件加入如下值:

	server-id=2					//配置server-id,让从服务器有唯一ID号
relay_log = mysql-relay-bin //打开Mysql日志,日志格式为二进制
read_only = 1 //设置只读权限
log_bin = mysql-bin //开启从服务器二进制日志
log_slave_updates = 1 //使得更新的数据写进二进制日志中

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1.3.5 启动从服务器复制线程

  让 slave 连接 master ,并开始重做 master 二进制日志中的事件。

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.37.111',
>master_user='slave',
>master_password='keer',
>master_log_file='mysql-bin.000001',
>master_log_pos=413;

  执行start slave;,来启动复制线程。

  

1.3.6 查看从服务器状态

  可使用SHOW SLAVE STATUS\G;查看从服务器状态,如下所示,也可用show processlist \G;查看当前复制状态:

	Slave_IO_Running: Yes		//IO线程正常运行
Slave_SQL_Running: Yes //SQL线程正常运行

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1.3.7 测试

1)测试主从同步

  我们在 master 服务器上创建一个数据库,再使用该数据库创建一个表,添加一条记录,来看一看 slave 服务器有没有同步成功。

  首先,我们先来查看一下两个服务器上有什么数据库:

  master:

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  slave:

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  现在,我们在主服务器上创建一个数据库“keer”:

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  然后,我们来看看从服务器是否已经更新:

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  我们可以看出,数据库已经同步,接下来,我们就来创建表,并在表中插入一条记录:

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  然后,我们来看看从服务器是否更新:

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2)测试只读属性  

  我们在从服务器上设置了只读,所以我们来试试看能不能插入数据:

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  这就很尴尬了,为什么我们设置只读还是可以插入数据呢?这要如何解决呢?

  因为我们登录的时候使用的是root超级用户,这个大变态是不受只读设置影响的,所以,我们还是可以往里面去插入数据,当然,如果我们换成其他的普通用户就不会出现这样的问题了。

  解决方式也很简单,我们只需要把表锁起来就可以了:

MariaDB [keer]> flush tables with read lock;

  进行锁表操作以后,我们再来插入一条数据:

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  这样的话,即使我们是超级用户登录进来的,也不能再插入数据了。这样会安全很多。但是,有利就有弊,这样的话,我们的主从就不能实时同步了,因为我们的主从同步是通过把主上的 sql 语句放在从上再执行一遍来实现的,可是我们锁表的话,sql 语句就不能执行了。想要同步方法也很简单,直接把表解锁就可以了。

  我们在主上插入一条数据:

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  此时,我们的从上就要解表以后才能实现同步:

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1.4 扩展——实现一主多从

1.4.1 需求分析

  当我们的服务器运行一段时间后,流量变得越来越多,这时,一主一从能够实现的高可用性和负载均衡不能满足我们的需求,我们就要选择再添加一台从服务器。

  可是现在我们的 master 已经运行很久了,我们也需要对新安装的 slave 进行数据同步,甚至它没有 master 的数据。

  此时,有几种方法可以使 slave 从另一个服务开始,例如,从 master 拷贝数据,从另一个 slave 克隆,从最近的备份开始一个 slave 。为了加快 slave 与 master 同步,可用以下方式先进行数据同步:

(1)master的某个时刻的数据快照;

(2)数据库的备份数据;

(3)master的二进制日志文件。

  架构图:

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  接下来,我们就来实现一下这个过程:

1.4.2 具体实现过程

1)对 master 进行完全备份

[root@master ~]# mkdir /backup
[root@master ~]# mysqldump --all-database > /backup/mysql-backup-`date +%F-%T`-all.sql

照例查看一下主的二进制日志状态及位置号。

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2)把完全备份的数据发到新增的从上

[root@master ~]# scp /backup/mysql-backup-2017-11-21-10\:28\:29-all.sql @192.168.37.133:~
root@192.168.37.133's password:
mysql-backup-2017-11-21-10:28:29-all.sql 100% 504KB 503.9KB/s 00:00

3)把这个完全备份导入从的数据库:

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4)查看从是否恢复成功:

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  我们来查看一下从的二进制日志状态及位置号:

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  我们的数据已经恢复成功

5)设置主从

接下来就是按照上述步骤,对该从服务器进行设置就好:

[root@slave2 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 3
relay-log = mysql-relay-bin
read-only = 1
log-bin = mysql-bin
log-slave-updates = 1

  

  然后,我们就来设置从服务器:

[root@slave2 ~]# mysql -uroot -p
Enter password:
MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.37.111',
>master_user='slave',
>master_password='keer',
>master_log_file='mysql-bin.000001',
>master_log_pos=330;
MariaDB [(none)]> start slave;

  然后我们来查看一下从服务器的状态:

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6)测试

  设置完毕,我们来测试一下,当主上有操作时,从上是否更新:

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  至此,我们就完成了一主两从。如果有需要,我们还可以继续添加从服务器。

1.5 扩展——实现半同步复制

1.5.1 三种复制方式

1)同步复制

  指当主库执行完一个事务,所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回,所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。需要有超时时间。

2)异步复制

  MySQL默认的复制即是异步的,主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给给客户端,并不关心从库是否已经接收并处理,这样就会有一个问题,主如果crash掉了,此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上,如果此时,强行将从提升为主,可能导致新主上的数据不完整。

3)半同步复制

  介于异步复制和全同步复制之间,主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端,而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制,半同步复制提高了数据的安全性,同时它也造成了一定程度的延迟,这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以,半同步复制最好在低延时的网络中使用。

1.5.2 实现半同步复制

  半同步复制是基于特定的模块来实现。不过非常 nice 的一点就是,在我们的 mariadb5.5 以上的版本默认是带有这个模块的。

  如果我们的 centos7 上安装了 mariadb ,我们就可以进入目录去查看一下:

[root@master ~]# cd /usr/lib64/mysql/plugin/

实战项目——mysql主从架构的实现

  找到我们的模块后,我们就可以通过命令来安装,然后进行简单配置即可使用了。下面就是具体方法:

master 服务器上:

MariaDB [(none)]> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';
MariaDB [(none)]> SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'rpl_semi%';
MariaDB [(none)]> SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled=ON;

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slave 服务器上:

MariaDB [(none)]> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';
MariaDB [(none)]> SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'rpl_semi%';
MariaDB [(none)]> SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled = ON ;
MariaDB [(none)]> stop slave;
MariaDB [(none)]> start slave;

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  现在,我们的半同步复制就开启了,我们可以来查看一下日志:

[root@slave ~]# tail -200 /var/log/mariadb/mariadb.log

  从日志里也可以看出我们的半同步复制已经开启。

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  以上,实验一完成。

互为主从(双主)

  还有一种数据库的架构为双主模式,也就是互为主从,这种设定在企业中虽不常用,但是我们还是需要掌握的。

  Master-Master复制的两台服务器,既是master,又是另一台服务器的slave。这样,任何一方所做的变更,都会通过复制应用到另外一方的数据库中。

  架构图如下:

实战项目——mysql主从架构的实现

2.1 环境准备:

  centos系统服务器2台、 两台用户实现Mysql互为主从, 配置好yum源、 防火墙关闭、 各节点时钟服务同步、 各节点之间可以通过主机名互相通信

2.2 准备步骤:

1)iptables -F && setenforce 清空防火墙策略,关闭selinux

2)拿两台服务器都使用yum方式安装Mysql服务, 要求版本一致

3)分别启动两台服务器mysql服务, 确保服务正常

2.3 实现步骤:

2.3.1 配置第一台 master 主服务器

	server-id = 1      //配置server-id,让主服务器有唯一ID号
log-bin = mysql-bin  //打开Mysql日志,日志格式为二进制
skip-name-resolve   //关闭名称解析,(非必须)
relay_log = mysql-relay-bin //打开Mysql日志,日志格式为二进制
read_only = 1 //设置只读权限
log_slave_updates = 1 //使得更新的数据写进二进制日志中
auto_increment_offset = 1    //表示自增长字段从那个数开始
auto_increment_increment = 2  //表示自增长字段每次递增的量

实战项目——mysql主从架构的实现

2.3.2 配置第二台 master 主服务器

	server-id = 2      //配置server-id,让主服务器有唯一ID号
log-bin = mysql-bin  //打开Mysql日志,日志格式为二进制
skip-name-resolve   //关闭名称解析,(非必须)
relay_log = mysql-relay-bin //打开Mysql日志,日志格式为二进制
read_only = 1 //设置只读权限
log_slave_updates = 1 //使得更新的数据写进二进制日志中
auto_increment_offset = 2    //表示自增长字段从那个数开始
auto_increment_increment = 2  //表示自增长字段每次递增的量

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2.3.3 创建复制账号

  因为我们实现的是双主模式,所以我们每一台机器上都要创建复制账号:

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2.3.4 查看服务器状态

  我们分别查看两台服务器的状态,从而为我们下一步的设置奠下基础:

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2.3.5 启动复制线程

  我们来分别对两台机器进行的设置:

  首先,先对第一台 master 机器进行设置:

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.37.222',master_user='slave',master_password='keer',master_log_file='mysql-bin.000003',master_log_pos=245;
MariaDB [(none)]> start slave;

  接着,我们来查看一下他的状态:

实战项目——mysql主从架构的实现

  现在,我们来对第二台 master 进行设置:

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.37.111',master_user='slave',master_password='keer',master_log_file='mysql-bin.000002',master_log_pos=245;
MariaDB [(none)]> start slave;

  我们来查看一下他的状态:

实战项目——mysql主从架构的实现   

  可以看出,我们的两个机器都设置完毕,接下来,我们就可以来测试一下了。

2.3.5 测试

  在我们的配置文件中,我们设置了自增长字段的起始值和增长值,现在我们去创建一个自增长的表:

MariaDB [keer]> create table test(id int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,name char(20) not null);

  因为我们设置了主从,所以在任一机器使用该命令即可。

  创建好了表以后,我们就可以插入数据进行测试了,我们一个插入多条数据来看看效果:

第一个服务器:

MariaDB [keer]> insert into test(name) value('zhao'),('qian'),('sun'),('li');
Query OK, 4 rows affected (0.00 sec)
Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0

第二个服务器:

MariaDB [keer]> insert into test(name) value('zhou'),('wu'),('zheng'),('wang');
Query OK, 4 rows affected (0.00 sec)
Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0

  数据我们都插入了,我们来看看效果如何:

实战项目——mysql主从架构的实现

  可以看出,两个表插入的数据是不会重复的。

  但是现在也不是我们想象的连续的 id ,这是因为,我们两台机器都是同时插入4条数据,而且不是同步插入的,这样就会有一个先后顺序,第一台机器上的 sql 语句执行结束以后才执行第二台机器上的。所以会出现这样的情况。

  但是,这样已经不会插入重复的数据了。我们的目的也是达到了。


  以上,实验二完成。

高可用架构MHA的实现

  具体的实现过程见我的下一篇博客mysql实现高可用架构之MHA

  如有不足之处还请大家多多指教喏٩(๑>◡<๑)۶