2022-04-19 14:25 已编辑游戏后端

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(18) 读写分离

1 介绍

读写分离，简单地说是把对数据库的读和写操作分开，以对应不同的数据库服务器。主数据库提供写操作，从数据库提供读操作，这样能有效地减轻单台数据库的压力。

通过MyCat可轻易实现上述功能，不仅可以支持MySQL，也可以支持Oracle和SQL Server。

2 一主一从

2.1 原理

MySQL的主从复制，是基于二进制日志（binlog）实现的。

2.2 准备

备注：主从复制的搭建，可以参考之前文章中主从复制章节中的步骤操作。

3 一主一从读写分离

MyCat控制后台数据库的读写分离和负载均衡由schema.xml文件中datahost标签的 balance属性控制。

1）schema.xml配置

<!-- 配置逻辑库 -->
<schema name="ITCAST_RW" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn7">
</schema>

<dataNode name="dn7" dataHost="dhost7" database="itcast" />

<dataHost name="dhost7" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0"
dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">
	<heartbeat>select user()</heartbeat>
	
	<writeHost host="master1" url="jdbc:mysql://192.168.200.211:3306?
useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8"
user="root" password="1234" >

	<readHost host="slave1" url="jdbc:mysql://192.168.200.212:3306?
useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8"
user="root" password="1234" />
	</writeHost>
</dataHost>

上述配置的具体关联对应情况如下：

writeHost 代表的是写操作对应的数据库，readHost 代表的是读操作对应的数据库。所以我们要想实现读写分离，就得配置writeHost关联的是主库，readHost关联的是从库。

而仅仅配置好了writeHost以及readHost还不能完成读写分离，还需要配置一个非常重要的负载均衡的参数 balance，取值有4种，具体含义如下：

注：所以，在一主一从模式的读写分离中，balance配置 1 或 3 都是可以完成读写分离的。

2）server.xml配置

配置root用户可以访问SHOPPING、ITCAST 以及 ITCAST_RW逻辑库。

<user name="root" defaultAccount="true">
	<property name="password">123456</property>
	<property name="schemas">SHOPPING,ITCAST,ITCAST_RW</property>
	
	<!-- 表级 DML 权限设置 -->
	<!--
	<privileges check="true">
		<schema name="DB01" dml="0110" >
			<table name="TB_ORDER" dml="1110"></table>
		</schema>
	</privileges>
	-->
</user>

3）测试

配置完毕MyCat后，重新启动MyCat。

bin/mycat stop 
bin/mycat start

然后观察在执行增删改操作时，对应的主库及从库的数据变化。在执行查询操作时，检查主库及从库对应的数据变化。

问题：在测试中，可以发现当主节点Master宕机之后，业务系统就只能够读，而不能写入数据了。

解决方法：可以通过另外一种主从复制结构来解决了，即双主双从。

4 双主双从

4.1 介绍

一台主机 Master1 用于处理所有写请求，它的从机 Slave1 和另一台主机 Master2 还有它的从机 Slave2 负责所有读请求。当 Master1 主机宕机后，Master2 主机负责写请求，Master1 、Master2 互为备机。

架构图如下:

4.2 准备

需要准备5台服务器，具体的服务器及软件安装情况如下：

关闭以上所有服务器的防火墙：

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

4.3 搭建

1）主库配置

（1）Master1(192.168.200.211)

1. 修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 2^32-1，默认为1
server-id=1
#指定同步的数据库
binlog-do-db=db01
binlog-do-db=db02
binlog-do-db=db03
# 在作为从数据库的时候，有写入操作也要更新二进制日志文件
log-slave-updates

2. 重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

3. 创建账户并授权

#创建itcast用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';
#为 'itcast'@'%' 用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@'%';

4. 通过指令，查看两台主库的二进制日志坐标

show master status ;

（2）Master2(192.168.200.213)

1. 修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 2^32-1，默认为1
server-id=3
#指定同步的数据库
binlog-do-db=db01
binlog-do-db=db02
binlog-do-db=db03
# 在作为从数据库的时候，有写入操作也要更新二进制日志文件
log-slave-updates

2. 重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

3. 创建账户并授权

#创建itcast用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';
#为 'itcast'@'%' 用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@'%';

4. 通过指令，查看两台主库的二进制日志坐标

show master status ;

2）从库配置

（1）Slave1(192.168.200.212)

1. 修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 232-1，默认为1 
server-id=2

2. 重新启动MySQL服务器

systemctl restart mysqld

（2）Slave2(192.168.200.214)

3. 修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 232-1，默认为1 
server-id=4

4. 重新启动MySQL服务器

systemctl restart mysqld

3）从库关联主库

（1）两台从库配置关联的主库

注：slave1对应的是master1，slave2对应的是master2。

1. 在 slave1(192.168.200.212)上执行

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.211', MASTER_USER='itcast', MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002', MASTER_LOG_POS=663;

2. 在 slave2(192.168.200.214)上执行

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.213', MASTER_USER='itcast', MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002', MASTER_LOG_POS=663;

3. 启动两台从库主从复制，查看从库状态

start slave; 
show slave status \G;

（2）两台主库相互复制

注：Master2 复制 Master1，Master1 复制 Master2。

1. 在 Master1(192.168.200.211)上执行

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.213', MASTER_USER='itcast', MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002', MASTER_LOG_POS=663;

2. 在 Master2(192.168.200.213)上执行

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.211', MASTER_USER='itcast', MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002', MASTER_LOG_POS=663;

3. 启动两台从库主从复制，查看从库状态

start slave; 
show slave status \G;

4）测试

分别在两台主库Master1、Master2上执行DDL、DML语句，查看涉及到的数据库服务器的数据同步情况。

create database db01;
use db01;

create table tb_user(
    id int(11) not null primary key ,
    name varchar(50) not null,
    sex varchar(1)
)engine=innodb default charset=utf8mb4;

insert into tb_user(id,name,sex) values(1,'Tom','1');
insert into tb_user(id,name,sex) values(2,'Trigger','0');
insert into tb_user(id,name,sex) values(3,'Dawn','1');
insert into tb_user(id,name,sex) values(4,'Jack Ma','1');
insert into tb_user(id,name,sex) values(5,'Coco','0');
insert into tb_user(id,name,sex) values(6,'Jerry','1');

在Master1中执行DML、DDL操作，看看数据是否可以同步到另外的三台数据库中。

在Master2中执行DML、DDL操作，看看数据是否可以同步到另外的三台数据库中。

5 双主双从读写分离

1）配置

MyCat控制后台数据库的 读写分离和负载均衡由schema.xml文件datahost标签的 balance属性控制，通过 writeType及switchType 来完成失败自动切换的。

（1）schema.xml

1. 配置逻辑库

<schema name="ITCAST_RW2" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn7"> </schema>

2. 配置数据节点

<dataNode name="dn7" dataHost="dhost7" database="db01" />

3. 配置节点主机

<dataHost name="dhost7" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0"
dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">
	<heartbeat>select user()</heartbeat>
	
	<writeHost host="master1" url="jdbc:mysql://192.168.200.211:3306?
useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8"
user="root" password="1234" >
	<readHost host="slave1" url="jdbc:mysql://192.168.200.212:3306?
useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8"
user="root" password="1234" />
	</writeHost>
	
	<writeHost host="master2" url="jdbc:mysql://192.168.200.213:3306?
useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8"
user="root" password="1234" >
	<readHost host="slave2" url="jdbc:mysql://192.168.200.214:3306?
useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8"
user="root" password="1234" />
	</writeHost>
</dataHost>

具体的对应情况如下：

属性说明：

balance="1"

    代表全部的 readHost 与 stand by writeHost 参与 select 语句的负载均衡，简单的说，当双主双从模式(M1->S1，M2->S2，并且 M1 与 M2 互为主备)，正常情况下，M2,S1,S2 都参与 select 语句的负载均衡 ;

writeType

    0 : 写操作都转发到第1台writeHost，writeHost1挂了，会切换到writeHost2上;

    1 : 所有的写操作都随机地发送到配置的writeHost上 ;

switchType

    -1 : 不自动切换

    1 : 自动切换

（2）user.xml

配置root用户也可以访问到逻辑库 ITCAST_RW2。

<user name="root" defaultAccount="true">
	<property name="password">123456</property>
	<property name="schemas">SHOPPING,ITCAST,ITCAST_RW2</property>
	
	<!-- 表级 DML 权限设置 -->
	<!--
	<privileges check="true">
		<schema name="DB01" dml="0110" >
			<table name="TB_ORDER" dml="1110"></table>
		</schema>
	</privileges>
	-->
</user>