MySQL 搭建上萬併發的系統架構


一、主從複製基礎概念

在瞭解主從複製之前必須要了解的就是數據庫的二進制日誌(binlog),主從複製架構大多基於二進制日誌進行。

1.1 二進制日誌管理說明

二進制日誌在哪?如何設置位置和命名?

在my.cnf文件中使用 log-bin = 指定;命名規則為 mysql-bin.000000 (後為6位數字)

二進制日誌位置

mysql> show variables like '%log_bin%' ; +---------------------------------+-----------------------------------------+ | Variable_name | Value | +---------------------------------+-----------------------------------------+ | log_bin | ON | | log_bin_basename | /application/mysql/data/mysql-bin | | log_bin_index | /application/mysql/data/mysql-bin.index | | log_bin_trust_function_creators | OFF | | log_bin_use_v1_row_events | OFF | | sql_log_bin | ON | +---------------------------------+-----------------------------------------+ 6 rows in set (0.06 sec)

日誌命名:

mysql> show binary logs; +------------------+-----------+ | Log_name | File_size | +------------------+-----------+ | mysql-bin.000001 | 2979 | | mysql-bin.000002 | 120 | +------------------+-----------+ 2 rows in set (0.00 sec)

二進制日誌記錄什麼?二進制日誌中記錄的是一個個完成的事件

二進制日誌格式是怎樣的?推薦使用row格式

查看當前使用的日誌格式:

mysql> show variables like '%format%'; +--------------------------+-------------------+ | Variable_name | Value | +--------------------------+-------------------+ | binlog_format | ROW | | date_format | %Y-%m-%d | | datetime_format | %Y-%m-%d %H:%i:%s | | default_week_format | 0 | | innodb_file_format | Antelope | | innodb_file_format_check | ON | | innodb_file_format_max | Antelope | | time_format | %H:%i:%s | +--------------------------+-------------------+ 8 rows in set (0.00 sec)

二進制日誌如何滾動?每次重啟都會刷新日誌,也可以通過命令進行刷新 reset master;

二進制日誌用來幹嘛?備份恢復,起始點的備份恢復

二進制日誌的操作命令?查看都有哪些二進制日誌

mysql> show binary logs; +------------------+-----------+ | Log_name | File_size | +------------------+-----------+ | mysql-bin.000001 | 2979 | | mysql-bin.000002 | 167 | | mysql-bin.000003 | 120 | +------------------+-----------+ 3 rows in set (0.00 sec)

查看當前使用的二進制日誌文件:

mysql> show master status; +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set | +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ | mysql-bin.000003 | 120 | | | | +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ 1 row in set (0.00 sec)

binlog相關詳情參照:

http://www.cnblogs.com/clsn/p/8087678.html#_label6

1.2 mysql傳統備份方式和缺陷

二進制日誌備份mysqldump必須有數據庫服務器完成邏輯工作,需要更多地cpu週期邏輯備份還原速度慢:需要MySQL加載和解釋語句、轉化存儲格式、重建引擎xtrabackup文件大不總是可以跨平臺、操作系統和MySQL版本

1.3 MySQL主從複製能為我們做什麼

高可用輔助備份分擔負載

二、MySQL主從複製介紹

2.1 複製技術

作用:

保證數據安全(異機實時備份)保證服務持續運行(宕機接管)

主從複製實現基本原理

自帶功能,複製是 MySQL 的一項功能,允許服務器將更改從一個實例複製到另一個實例。主服務器將所有數據和結構更改記錄到二進制日誌中。從屬服務器從主服務器請求該二進制日誌並在本地應用其內容。即通過把主庫的binlog傳送到從庫,從新解析應用到從庫。

2.2 複製架構

mysql複製的應用常見場景:

應用場景1:從服務器作為主服務器的實時數據備份

應用場景2:主從服務器實現讀寫分離,從服務器實現負載均衡

應用場景3:把多個從服務器根據業務重要性進行拆分訪問

傳統的 MySQL複製提供了一種簡單的主–從複製方法,有一個主,以及一個或多個從。

主節點執行和提交事務,然後將它們(異步地)發送到從節點,以重新執行(在基於語句的複製中)或應用(在基於行的複製中)。

這是一個 shared-nothing 的系統,默認情況下所有 server 成員都有一個完整的數據副本。

(圖)MySQL 異步複製

還有一個半同步複製,它在協議中添加了一個同步步驟。

這意味著主節點在提交時需要等待從節點確認它已經接收到事務。只有這樣,主節點才能繼續提交操作。


(圖)MySQL 異步複製

在上面的兩個圖片中,可以看到傳統異步 MySQL 複製協議(以及半同步)的圖形展示。

藍色箭頭表示在不同 server 之間或者 server 與 client 應用之間的信息交互。

2.3 MySQL主從複製原理介紹

複製過程:

開啟binlog日誌,通過把主庫的binlog傳送到從庫,從新解析應用到從庫。複製需要3個線程(dump、io、sql)完成,5.6從庫多個sql。複製是異步的過程。主從複製是異步的邏輯的SQL語句級的複製。

複製前提:

主服務期一定要打開二進制日誌必須兩臺服務器(或者是多個實例)從服務器需要一次數據初始化如果主從服務器都是新搭建的話,可以不做初始化
如果主服務器已經運行了很長時間,可以通過備份將主庫數據恢復到從庫主庫必須要有對從庫複製請求的用戶。從庫需要有relay-log設置,存放從主庫傳送過來的二進制日誌:show variables like '%relay%';在第一次的時候,從庫需要change master to 去連接主庫。change master信息需要存放到master.info中 :show variables like '%master_info%';從庫怎麼知道,主庫發生了新的變化?通過relay-log.info記錄的已經應用過的relay-log信息。在複製過程中涉及到的線程從庫會開啟一個IO thread(線程),負責連接主庫,請求binlog,接收binlog並寫入relay-log。從庫會開啟一個SQL thread(線程),負責執行relay-log中的事件。主庫會開啟一個dump thrad(線程),負責響應從IO thread的請求。

主從怎麼實現的?

通過二進制日誌
至少兩臺(主、從)主服務器的二進制日誌“拿”到從服務器上再運行一遍。通過網絡連接兩臺機器,一般都會出現延遲的狀態。也可以說是異步的。

2.4 執行原理--第一次開啟主從過程

從庫通過手工執行change master to 語句連接主庫,提供了連接的用戶一切條件:(user、password、port、ip)並且讓從庫知道,二進制日誌的起點位置(file名 position號)start slave從庫的IO和主庫的dump線程建立連接從庫根據change master to 語句提供的file名和position號,IO線程向主庫發起binlog的請求主庫dump線程根據從庫的請求,將本地binlog以events的方式發給從庫IO線程從庫IO線程接收binlog evnets,並存放到本地relay-log中,傳送過來的信息,會記錄到master.info中。
從庫SQL線程應用relay-log,並且把應用過的記錄到relay-log.info,默認情況下,已經應用過的relay會自動被清理purge。

到此為止,一次主從複製就完成

一旦主從運行起來:就不需要手工執行change master to,因為信息都會被存放到master.info(user、password、port、ip,上次獲取過的binlog信息file和position)中。

詳細的mysql replication 過程


三、 主從搭建配置

本次主從搭建使用mysql多實例進行實驗。多實例配置參考文檔進行配置:

http://www.cnblogs.com/clsn/p/8038964.html#_label8

3.1 多實例數據庫slave配置

系統環境說明:

[root@db02 ~]# cat /etc/redhat-release CentOS release 6.9 (Final) [root@db02 ~]# uname -r 2.6.32-696.el6.x86_64 [root@db02 ~]# /etc/init.d/iptables status iptables: Firewall is not running. # 注意:務必關閉防火牆(iptables selinux) [root@db02 ~]# getenforce Disabled [root@db02 ~]# mysql --version mysql Ver 14.14 Distrib 5.6.36, for Linux (x86_64) using EditLine wrapper

1、啟動多實例數據庫

[root@db02 ~]# /data/3306/mysql start Starting MySQL... [root@db02 ~]# /data/3307/mysql start Starting MySQL...

2、配置文件說明:

master 配置文件說明:

[root@db02 ~]# cat /data/3306/my.cnf [client] port = 3306 socket = /data/3306/mysql.sock [mysqld] user = mysql port = 3306 socket = /data/3306/mysql.sock basedir = /application/mysql datadir = /data/3306/data log-bin = /data/3306/mysql-bin server-id = 6 # server id 不能相同 skip_name_resolve = 0 # 跳過域名解析參數 [mysqld_safe] log-error=/data/3306/mysql_3306.err pid-file=/data/3306/mysqld.pid

slave 配置文件說明:

[root@db02 ~]# cat /data/3307/my.cnf [client] port = 3307 socket = /data/3307/mysql.sock [mysqld] user = mysql port = 3307 socket = /data/3307/mysql.sock basedir = /application/mysql datadir = /data/3307/data log-bin = /data/3307/mysql-bin server-id = 7 # server id 不能相同 skip_name_resolve = 0 # 跳過域名解析參數 read_only = 1 # 從庫只讀 (非root用戶 ) [mysqld_safe] log-error=/data/3307/mysql_3307.err pid-file=/data/3307/mysqld.pid

3、在主庫創建複製用戶

登陸到主數據庫中:

mysql -uroot -p123 -S /data/3306/mysql.sock

創建授權用戶,注意是slave用戶。

grant replication slave on *.* to repl@'10.0.0.%' identified by '123';

4、初始化從庫數據

備份主庫當前數據

mysqldump -uroot -p123 -A -B -F --master-data=2 -S /data/3306/mysql.sock >/tmp/full.sql

部分參數說明:

-F 刷新二進制日誌--master-data [=#]這會導致二進制日誌的位置和文件名被追加到輸出中。如果等於1,則將其打印為CHANGE MASTER命令; 如果等於2,那麼該命令將以註釋符號為前綴。

到從庫進行恢復

mysql -uroot -p123 -S /data/3307/mysql.sock

恢復備份的數據

set sql_log_bin=0; source /tmp/full.sql

5、開啟從庫複製

查看備份的當前使用的文件及POS號

mysql> show master status; +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set | +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ | mysql-bin.000012 | 120 | | | | +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ 1 row in set (0.00 sec)

登入數據庫,進行slave配置。

mysql -uroot -p123 -S /data/3307/mysql.sock CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='10.0.0.52', MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123', MASTER_PORT=3306, MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000012', MASTER_LOG_POS=120; start slave; # 啟動從庫複製

該配置想關說明可以通過 help 獲得。

mysql> help CHANGE MASTER TO CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='master2.mycompany.com', MASTER_USER='replication', MASTER_PASSWORD='bigs3cret', MASTER_PORT=3306, MASTER_LOG_FILE='master2-bin.001', MASTER_LOG_POS=4, MASTER_CONNECT_RETRY=10;

3.2 測試主從同步

查看slave庫的狀態,主要查看:

Slave_IO_Running與Slave_SQL_Running是否都為Yes

主庫進行操作,在從庫驗證

[root@db02 ~]# mysql -uroot -p123 -S /data/3306/mysql.sock mysql> show databases; +--------------------+ | Database | +--------------------+ | information_schema | | mysql | | performance_schema | | test | +--------------------+ 4 rows in set (0.00 sec) mysql> create database clsn; Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

在從庫上可以看到該數據庫已創建

[root@db02 ~]# mysql -uroot -p123 -S /data/3307/mysql.sock mysql> show databases; +--------------------+ | Database | +--------------------+ | information_schema | | clsn | | mysql | | performance_schema | | test | +--------------------+ 5 rows in set (0.00 sec)

至此mysql主從複製就搭建完成

3.3 忘記數據庫密碼?

shell> /application/mysql/bin/mysqld_safe --defaults-file=/data/3306/my.cnf --skip-grant-tables --skip-networking & mysql> update user set password=password('123') where user='root' and host='localhost'; mysql> flush privileges;

3.4 主從複製狀態失敗的原因?

Last_IO_Error: error reconnecting to master 'repl@10.0.0.52:3306' - retry-time: 60 retries: 1

原因:

主機沒啟動,或者宕機,檢查主庫的狀態。網絡通信問題,使用ping命令進行檢查;或使用mysql命令進行shell端登陸測試防火牆,selinux(務必檢查)複製用戶和密碼、端口號、地址有問題,使用mysql命令進行shell端登陸測試。mysql自動解析,會將連接的IP解析成主機名(skip-name-resolve = 0)寫入my.cnf文件即可。從庫IO異常關閉,通過show slave status \G 進行查看。

四、MySQL主從複製常見問題

4.1 從庫binlog落後主庫binlog?

從庫記錄的已經主庫已經給我傳送的binlog事件的座標,一般在繁忙的生產環境下會落後於主庫

show master status\G --- 主 show slave status \G --- 從 Master_Log_File: mysql-bin.000007 Read_Master_Log_Pos: 729

落後太遠的原因:

硬件條件有關的,機器磁盤IO性能不足。主要還是網絡問題,網絡傳輸的性能。主庫存放二進制日誌的存儲性能太低,建議binlog日誌存咋SSD中。主庫DUMP線程太繁忙,主要發生在一主多從的環境下。從庫IO線程太忙人為控制(delay節點、延時節點 )

4.2 主庫update,從庫遲遲的沒有更新

特殊情況:日誌已經傳過來了,數據並沒有同步

一般情況:

沒開啟SQL線程傳的東西有問題(你要做的事情,我提前已經做了,不想重複做了,然後他就死了)
SQL線程忙人為控制了【delay(從庫)節點、延時節點,一般生產設置為3-6小時之間,可以保證過去3-6小時之間的誤操作,可以避免】

4.3 主從複製延時配置(從庫配置)

停止從庫複製

mysql>stop slave; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

修改延時參數,MASTER_DELAY,單位位S (秒)。

mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_DELAY = 30; Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)

啟動從庫複製

mysql>start slave; Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)

查看配置是否生效

mysql> show slave status \G …… SQL_Delay: 30

4.4 從庫安全配置(其他用戶只讀)

修改my.cnf配置文件,添加只讀參數

read_only = 1 ====> 控制普通用戶 innodb_read_only = 1 ====> 控制root用戶,正常情況不要加

添加完成後重啟數據庫

mysql> show variables like '%read_only%'; +------------------+-------+ | Variable_name | Value | +------------------+-------+ | innodb_read_only | OFF | | read_only | ON | | tx_read_only | OFF | +------------------+-------+ 3 rows in set (0.00 sec)

延時從庫: delay節點、延時節點

4.5 主從複製故障及解決(跳過錯誤)

命令行設置

stop slave; #<==臨時停止同步開關。 set global sql_slave_skip_counter = 1 ; #<==將同步指針向下移動一個,如果多次不同步,可以重複操作。 start slave;

在配置文件修改,設置要跳過的pos

/etc/my.cnf slave-skip-errors = 1032,1062,1007

在mysql中可以跳過某些錯誤,但是最好的解決辦法,重新搭建主從複製。

4.6 延時節點概念 --> SQL線程延時?

Last_SQL_Errno: 0 Last_SQL_Error:

原因:

主庫做操作的對象,在從庫不存在主庫做操作的對象屬性不一致主庫做操作的對象,從庫已經存在

……

4.7 Slave_*_Running:?

Slave_IO_Running I/O 線程正在運行、未運行還是正在運行但尚未連接到主服務器。可能值分別為Yes、No 或 Connecting。Slave_SQL_Running SQL線程當前正在運行、未運行,可能值分別為Yes、No主服務器日誌座標:Master_Log_File 和 Read_Master_Log_Pos 標識主服務器二進制日誌中 I/O 線程已經傳輸的最近事件的座標。如果Master_Log_File和Read_Master_Log_Pos 的值遠遠落後於主服務器上的那些值,這表示主服務器與從屬服務器之間事件的網絡傳輸可能存在延遲。

4.8 中繼日誌座標

Relay_Log_File 和 Relay_Log_Pos 列標識從屬服務器中繼日誌中 SQL 線程已經執行的最近事件的座標。

這些座標對應於 Relay_Master_Log_File 和 Exec_Master_Log_Pos 列標識的主服務器二進制日誌中的座標。

如果 Relay_Master_Log_File 和 Exec_Master_Log_Pos 列的輸出遠遠落後於 Master_Log_File 和Read_Master_Log_Pos 列(表示 I/O 線程的座標)

這表示 SQL 線程(而不是 I/O 線程)中存在延遲。即,它表示複製日誌事件快於執行這些事件。

4.9 單一主從需要改變的地方

從庫的作用

1、相當於實時備份

2、使用從庫備份

3、一主多從應對讀多的業務需求

如果,從庫只做備份服務器用,那麼主庫的壓力會不減反增。因為,所有的業務都在主庫實現,讀和寫,dump線程讀取並投遞binlog

解決方案:

可不可以挪走一部分讀業務到從庫,讀寫分離一主多從應對讀多的業務需求,一旦發展成這個架構,dump線程投遞binlog的壓力更大多級主從,採用中間庫緩解主庫dump的壓力,會出現中間庫瓶頸的問題,選擇blackhole引擎,看性能與安全的權衡
雙主模型:緩解,數據一致性難保證環狀複製