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[讨论交流] MySQL主从复制(Master-Slave)与读写分离(MySQL-Proxy)实践

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发表于 2016-5-9 13:14:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
  Mysql作为目前世界上使用最广泛的免费数据库,相信所有从事系统运维的工程师都一定接触过。但在实际的生产环境中,由单台Mysql作为独立的数据库是完全不能满足实际需求的,无论是在安全性,高可用性以及高并发等各个方面。

  因此,一般来说都是通过 主从复制(Master-Slave)的方式来同步数据,再通过读写分离(MySQL-Proxy)来提升数据库的并发负载能力 这样的方案来进行部署与实施的。

  如下图所示:
1.jpg

  一、MySQL的安装与配置

  值得一提的是,我的安装过程都是源码包编译安装的,并且所有的配置与数据等都统一规划到了/opt/mysql目录中,因此在一台服务器上安装完成以后,可以将整个mysql目录打包,然后传到其它服务器上解包,便可立即使用。

  二、MySQL主从复制

  场景描述:

  主数据库服务器:192.168.10.130,MySQL已经安装,并且无应用数据。

  从数据库服务器:192.168.10.131,MySQL已经安装,并且无应用数据。

  2.1 主服务器上进行的操作

  启动mysql服务

  /opt/mysql/init.d/mysql start

  通过命令行登录管理MySQL服务器

  /opt/mysql/bin/mysql -uroot -p'new-password'

  授权给从数据库服务器192.168.10.131

  mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to 'rep1'@'192.168.10.131' identified by ‘password’;

  查询主数据库状态
  1. Mysql> show master status;
  2. +------------------+----------+--------------+------------------+
  3. | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
  4. +------------------+----------+--------------+------------------+
  5. | mysql-bin.000005 | 261 | | |
  6. +------------------+----------+--------------+------------------+
复制代码

  记录下 FILE 及 Position 的值,在后面进行从服务器操作的时候需要用到。

  2.2 配置从服务器

  修改从服务器的配置文件/opt/mysql/etc/my.cnf

  将 server-id = 1修改为 server-id = 10,并确保这个ID没有被别的MySQL服务所使用。

  启动mysql服务
  1. /opt/mysql/init.d/mysql start
复制代码

  通过命令行登录管理MySQL服务器
  1. /opt/mysql/bin/mysql -uroot -p'new-password'
复制代码

  执行同步SQL语句
  1. mysql> change master to
  2. master_host=’192.168.10.130’,
  3. master_user=’rep1’,
  4. master_password=’password’,
  5. master_log_file=’mysql-bin.000005’,
  6. master_log_pos=261;
复制代码

  正确执行后启动Slave同步进程
  1. mysql> start slave;
复制代码

  主从同步检查
  1. mysql> show slave status\G
  2. ==============================================
  3. **************** 1. row *******************
  4. Slave_IO_State:
  5. Master_Host: 192.168.10.130
  6. Master_User: rep1
  7. Master_Port: 3306
  8. Connect_Retry: 60
  9. Master_Log_File: mysql-bin.000005
  10. Read_Master_Log_Pos: 415
  11. Relay_Log_File: localhost-relay-bin.000008
  12. Relay_Log_Pos: 561
  13. Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000005
  14. Slave_IO_Running: YES
  15. Slave_SQL_Running: YES
  16. Replicate_Do_DB:
  17. ……………省略若干……………
  18. Master_Server_Id: 1
  19. 1 row in set (0.01 sec)
  20. ==============================================
复制代码

  其中Slave_IO_Running 与 Slave_SQL_Running 的值都必须为YES,才表明状态正常。

  如果主服务器已经存在应用数据,则在进行主从复制时,需要做以下处理:

  (1)主数据库进行锁表操作,不让数据再进行写入动作
  1. mysql> FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
复制代码

  (2)查看主数据库状态
  1. mysql> show master status;
复制代码

  (3)复制数据文件

  将主服务器的数据文件(整个/opt/mysql/data目录)复制到从服务器,建议通过tar归档压缩后再传到从服务器解压。

  (4)取消主数据库锁定
  1. mysql> UNLOCK TABLES;
复制代码

  2.3 验证主从复制效果

  主服务器上的操作

  在主服务器上创建数据库first_db
  1. mysql> create database first_db;
  2. Query Ok, 1 row affected (0.01 sec)
复制代码

  在主服务器上创建表first_tb
  1. mysql> create table first_tb(id int(3),name char(10));
  2. Query Ok, 1 row affected (0.00 sec)
复制代码

  在主服务器上的表first_tb中插入记录
  1. mysql> insert into first_tb values (001,’myself’);
  2. Query Ok, 1 row affected (0.00 sec)
复制代码

  在从服务器上查看
  1. mysql> show databases;
  2. =============================
  3. +--------------------+
  4. | Database |
  5. +--------------------+
  6. | information_schema |
  7. | first_db |
  8. | mysql |
  9. | performance_schema |
  10. | test |
  11. +--------------------+
  12. 5 rows in set (0.01 sec)
  13. =============================
复制代码

  数据库first_db已经自动生成
  1. mysql> use first_db
  2. Database chaged

  3. mysql> show tables;
  4. =============================
  5. +--------------------+
  6. | Tables_in_first_db |
  7. +--------------------+
  8. | first_tb |
  9. +--------------------+
  10. 1 row in set (0.02 sec)
  11. =============================
复制代码

  数据库表first_tb也已经自动创建
  1. mysql> select * from first_tb;
  2. =============================
  3. +------+------+
  4. | id | name |
  5. +------+------+
  6. | 1 | myself |
  7. +------+------+
  8. 1 rows in set (0.00 sec)
  9. =============================
复制代码

  记录也已经存在

  由此,整个MySQL主从复制的过程就完成了,接下来,我们进行MySQL读写分离的安装与配置。

  三、MySQL读写分离

  场景描述:

  • 数据库Master主服务器:192.168.10.130
  • 数据库Slave从服务器:192.168.10.131
  • MySQL-Proxy调度服务器:192.168.10.132

  以下操作,均是在192.168.10.132即MySQL-Proxy调度服务器 上进行的。

  3.1 MySQL的安装与配置

  具体的安装过程与上文相同。

  3.2 检查系统所需软件包

  通过 rpm -qa | grep name 的方式验证以下软件包是否已全部安装。
  1. gcc* gcc-c++* autoconf* automake* zlib* libxml* ncurses-devel* libmcrypt* libtool* flex* pkgconfig*
  2. libevent* glib*
复制代码

  若缺少相关的软件包,可通过yum -y install方式在线安装,或直接从系统安装光盘中找到并通过rpm -ivh方式安装。

  3.3 编译安装lua

  MySQL-Proxy的读写分离主要是通过rw-splitting.lua脚本实现的,因此需要安装lua。

  lua可通过以下方式获得

  从http://www.lua.org/download.html下载源码包

  从rpm.pbone.net搜索相关的rpm包
  1. download.fedora.redhat.com/pub/fedora/epel/5/i386/lua-5.1.4-4.el5.i386.rpm
  2. download.fedora.redhat.com/pub/fedora/epel/5/x86_64/lua-5.1.4-4.el5.x86_64.rpm
复制代码

  这里我们建议采用源码包进行安装
  1. cd /opt/install
  2. wget http://www.lua.org/ftp/lua-5.1.4.tar.gz
  3. tar zvfx lua-5.1.4.tar.gz
  4. cd lua-5.1.4

  5. vi src/Makefile
复制代码

  在 CFLAGS= -O2 -Wall $(MYCFLAGS) 这一行记录里加上-fPIC,更改为 CFLAGS= -O2 -Wall -fPIC $(MYCFLAGS) 来避免编译过程中出现错误。
  1. make linux
  2. make install

  3. cp etc/lua.pc /usr/lib/pkgconfig/
  4. export PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/lib/pkgconfig
复制代码

  3.4 安装配置MySQL-Proxy

  MySQL-Proxy可通过以下网址获得:

  http://mysql.cdpa.nsysu.edu.tw/Downloads/MySQL-Proxy/

  推荐采用已经编译好的二进制版本,因为采用源码包进行编译时,最新版的MySQL-Proxy对automake,glib以及libevent的版本都有很高的要求,而这些软件包都是系统的基础套件,不建议强行进行更新。

  并且这些已经编译好的二进制版本在解压后都在统一的目录内,因此建议选择以下版本:

  32位RHEL5平台:
  1. http://mysql.cdpa.nsysu.edu.tw/Downloads/MySQL-Proxy/mysql-proxy-0.8.1-linux-rhel5-x86-32bit.tar.gz
复制代码

  64位RHEL5平台:
  1. http://mysql.cdpa.nsysu.edu.tw/Downloads/MySQL-Proxy/mysql-proxy-0.8.1-linux-rhel5-x86-64bit.tar.gz
复制代码

  测试平台为RHEL5 32位,因此选择32位的软件包
  1. wget http://mysql.cdpa.nsysu.edu.tw/Downloads/MySQL-Proxy/mysql-proxy-0.8.1-linux-rhel5-x86-32bit.tar.gz

  2. tar xzvf mysql-proxy-0.8.1-linux-rhel5-x86-32bit.tar.gz
  3. mv mysql-proxy-0.8.1-linux-rhel5-x86-32bit /opt/mysql-proxy
复制代码

  创建mysql-proxy服务管理脚本
  1. mkdir /opt/mysql-proxy/init.d/

  2. vim mysql-proxy

  3. #!/bin/sh
  4. #
  5. # mysql-proxy This script starts and stops the mysql-proxy daemon
  6. #
  7. # chkconfig: - 78 30
  8. # processname: mysql-proxy
  9. # description: mysql-proxy is a proxy daemon to mysql

  10. # Source function library.
  11. . /etc/rc.d/init.d/functions

  12. #PROXY_PATH=/usr/local/bin
  13. PROXY_PATH=/opt/mysql-proxy/bin

  14. prog="mysql-proxy"


  15. # Source networking configuration.
  16. . /etc/sysconfig/network

  17. # Check that networking is up.
  18. [ ${NETWORKING} = "no" ] && exit 0

  19. # Set default mysql-proxy configuration.
  20. #PROXY_OPTIONS="--daemon"
  21. PROXY_OPTIONS="--admin-username=root --admin-password=password --proxy-read-only-backend-addresses=192.168.10.131:3306 --proxy-backend-addresses=192.168.10.130:3306  --admin-lua-script=/opt/mysql-proxy/lib/mysql-proxy/lua/admin.lua --proxy-lua-script=/opt/mysql-proxy/scripts/rw-splitting.lua"
  22. PROXY_PID=/opt/mysql-proxy/run/mysql-proxy.pid

  23. # Source mysql-proxy configuration.
  24. if [ -f /etc/sysconfig/mysql-proxy ]; then
  25.         . /etc/sysconfig/mysql-proxy
  26. fi

  27. PATH=$PATH:/usr/bin:/usr/local/bin:$PROXY_PATH

  28. # By default it's all good
  29. RETVAL=0

  30. # See how we were called.
  31. case "$1" in
  32.   start)
  33.         # Start daemon.
  34.         echo -n [        DISCUZ_CODE_22        ]quot;Starting $prog: "
  35.         $NICELEVEL $PROXY_PATH/mysql-proxy $PROXY_OPTIONS --daemon --pid-file=$PROXY_PID --user=mysql --log-level=warning --log-file=/opt/mysql-proxy/log/mysql-proxy.log
  36.         RETVAL=$?
  37.         echo
  38.         if [ $RETVAL = 0 ]; then
  39.                 touch /var/lock/subsys/mysql-proxy
  40.         fi
  41.        ;;
  42.   stop)
  43.         # Stop daemons.
  44.         echo -n [        DISCUZ_CODE_22        ]quot;Stopping $prog: "
  45.         killproc $prog
  46.         RETVAL=$?
  47.         echo
  48.         if [ $RETVAL = 0 ]; then
  49.                 rm -f /var/lock/subsys/mysql-proxy
  50.                 rm -f $PROXY_PID
  51.         fi
  52.        ;;
  53.   restart)
  54.         $0 stop
  55.         sleep 3
  56.         $0 start
  57.        ;;
  58.   condrestart)
  59.        [ -e /var/lock/subsys/mysql-proxy ] && $0 restart
  60.       ;;
  61.   status)
  62.         status mysql-proxy
  63.         RETVAL=$?
  64.        ;;
  65.   *)
  66.         echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status|condrestart}"
  67.         RETVAL=1
  68.        ;;
  69. esac

  70. exit $RETVAL
复制代码

  脚本参数详解:
  1. ==============================================
  2. PROXY_PATH=/opt/mysql-proxy/bin //定义mysql-proxy服务二进制文件路径

  3. PROXY_OPTIONS="--admin-username=root \ //定义内部管理服务器账号
  4. --admin-password=password \ //定义内部管理服务器密码
  5. --proxy-read-only-backend-addresses=192.168.10.131:3306 \ //定义后端只读从服务器地址
  6. --proxy-backend-addresses=192.168.10.130:3306 \ //定义后端主服务器地址
  7. --admin-lua-script=/opt/mysql-proxy/lib/mysql-proxy/lua/admin.lua \ //定义lua管理脚本路径
  8. --proxy-lua-script=/opt/mysql-proxy/scripts/rw-splitting.lua" \ //定义lua读写分离脚本路径

  9. PROXY_PID=/opt/mysql-proxy/run/mysql-proxy.pid //定义mysql-proxy PID文件路径

  10. $NICELEVEL $PROXY_PATH/mysql-proxy $PROXY_OPTIONS \
  11. --daemon \ //定义以守护进程模式启动
  12. --keepalive \ //使进程在异常关闭后能够自动恢复
  13. --pid-file=$PROXY_PID \ //定义mysql-proxy PID文件路径
  14. --user=mysql \ //以mysql用户身份启动服务
  15. --log-level=warning \ //定义log日志级别,由高到低分别有(error|warning|info|message|debug)
  16. --log-file=/opt/mysql-proxy/log/mysql-proxy.log //定义log日志文件路径
  17. ==============================================

  18. cp mysql-proxy /opt/mysql-proxy/init.d/
  19. chmod +x /opt/mysql-proxy/init.d/mysql-proxy

  20. mkdir /opt/mysql-proxy/run
  21. mkdir /opt/mysql-proxy/log

  22. mkdir /opt/mysql-proxy/scripts
复制代码

  配置并使用rw-splitting.lua读写分离脚本

  最新的脚本我们可以从最新的mysql-proxy源码包中获取
  1. cd /opt/install

  2. wget http://mysql.cdpa.nsysu.edu.tw/Downloads/MySQL-Proxy/mysql-proxy-0.8.1.tar.gz

  3. tar xzvf mysql-proxy-0.8.1.tar.gz
  4. cd mysql-proxy-0.8.1
  5. cp lib/rw-splitting.lua /opt/mysql-proxy/scripts
复制代码

  修改读写分离脚本rw-splitting.lua

  修改默认连接,进行快速测试,不修改的话要达到连接数为4时才启用读写分离
  1. vim /opt/mysql-proxy/scripts/rw-splitting.lua
  2. =============================
  3. -- connection pool
  4. if not proxy.global.config.rwsplit then
  5. proxy.global.config.rwsplit = {
  6. min_idle_connections = 1, //默认为4
  7. max_idle_connections = 1, //默认为8
  8. is_debug = false
  9. }
  10. end
  11. =============================
复制代码

  修改完成后,启动mysql-proxy
  1. /opt/mysql-proxy/init.d/mysql-proxy start
复制代码

  3.5 测试读写分离效果

  创建用于读写分离的数据库连接用户

  登陆主数据库服务器192.168.10.130,通过命令行登录管理MySQL服务器
  1. /opt/mysql/bin/mysql -uroot -p'new-password'
  2. mysql> GRANT ALL ON *.* TO 'proxy1'@'192.168.10.132' IDENTIFIED BY 'password';
复制代码

  由于我们配置了主从复制功能,因此从数据库服务器192.168.10.131上已经同步了此操作。

  为了清晰的看到读写分离的效果,需要暂时关闭MySQL主从复制功能

  登陆从数据库服务器192.168.10.131,通过命令行登录管理MySQL服务器
  1. /opt/mysql/bin/mysql -uroot -p'new-password'
复制代码

  关闭Slave同步进程
  1. mysql> stop slave;
  2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
复制代码

  连接MySQL-Proxy
  1. /opt/mysql/bin/mysql -uproxy1 -p'password' -P4040 -h192.168.10.132
复制代码

  登陆成功后,在first_db数据的first_tb表中插入两条记录
  1. mysql> use first_db;
  2. Database changed
  3. mysql> insert into first_tb values (007,’first’);
  4. Query Ok, 1 row affected (0.00 sec)
  5. mysql> insert into first_tb values (110,’second’);
  6. Query Ok, 1 row affected (0.00 sec)
复制代码

  查询记录
  1. mysql> select * from first_tb;
  2. =============================
  3. +------+------+
  4. | id | name |
  5. +------+------+
  6. | 1 | myself |
  7. +------+------+
  8. 1 rows in set (0.00 sec)
  9. =============================
复制代码

  通过读操作并没有看到新记录
  1. mysql> quit
复制代码

  退出MySQL-Proxy

  下面,分别登陆到主从数据库服务器,对比记录信息

  首先,检查主数据库服务器
  1. mysql> select * from first_tb;
  2. =============================
  3. +------+------+
  4. | id | name |
  5. +------+------+
  6. | 1 | myself |
  7. +------+------+
  8. | 007 | first |
  9. +------+------+
  10. | 110 | second |
  11. +------+------+
  12. 3 rows in set (0.00 sec)
  13. =============================
复制代码

  两条新记录都已经存在

  然后,检查从数据库服务器
  1. mysql> select * from first_tb;
  2. =============================
  3. +------+------+
  4. | id | name |
  5. +------+------+
  6. | 1 | myself |
  7. +------+------+
  8. 1 rows in set (0.00 sec)
  9. =============================
复制代码

  没有新记录存在

  由此验证,我们已经实现了MySQL读写分离,目前所有的写操作都全部在Master主服务器上,用来避免数据的不同步;

  另外,所有的读操作都分摊给了其它各个Slave从服务器上,用来分担数据库压力。

  经验分享:

  1.当MySQL主从复制在 show slave status\G 时出现Slave_IO_Running或Slave_SQL_Running 的值不为YES时,需要首先通过 stop slave 来停止从服务器,然后再执行一次本文 2.1与2.2 章节中的步骤即可恢复,但如果想尽可能的同步更多的数据,可以在Slave上将master_log_pos节点的值在之前同步失效的值的基础上增大一些,然后反复测试,直到同步OK。因为MySQL主从复制的原理其实就是从服务器读取主服务器的binlog,然后根据binlog的记录来更新数据库。

  2.MySQL-Proxy的rw-splitting.lua脚本在网上有很多版本,但是最准确无误的版本仍然是源码包中所附带的lib/rw-splitting.lua脚本,如果有lua脚本编程基础的话,可以在这个脚本的基础上再进行优化;

  3.MySQL-Proxy实际上非常不稳定,在高并发或有错误连接的情况下,进程很容易自动关闭,因此打开--keepalive参数让进程自动恢复是个比较好的办法,但还是不能从根本上解决问题,因此通常最稳妥的做法是在每个从服务器上安装一个MySQL-Proxy供自身使用,虽然比较低效但却能保证稳定性;

  4.一主多从的架构并不是最好的架构,通常比较优的做法是通过程序代码和中间件等方面,来规划,比如设置对表数据的自增id值差异增长等方式来实现两个或多个主服务器,但一定要注意保证好这些主服务器数据的完整性,否则效果会比多个一主多从的架构还要差;

  5.MySQL-Cluster 的稳定性也不是太好;

  6.Amoeba for MySQL 是一款优秀的中间件软件,同样可以实现读写分离,负载均衡等功能,并且稳定性要大大超过MySQL-Proxy,建议大家用来替代MySQL-Proxy,甚至MySQL-Cluster。

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