MySQL 主从读写分离入门——基本原理以及ProxySQL的简单使用

一、读写分离工作原理

读写分离的工作原理：在大型网站业务中，当单台数据库无法满足并发需求时，通过主从同步方式同步数据。设置一台主服务器负责增、删、改，多台从服务器负责查询，从服务器从主服务器同步数据以保持一致性，从而提高数据库的并发和负载能力。

简单来说，读写分离就是将数据库操作分为“读”和“写”两部分，分别由不同的服务器处理。主服务器（通常是单台）主要负责处理写操作（如插入、更新、删除），而从服务器（通常是多台）则主要负责处理读操作（如查询）。主从服务器之间通过主从同步机制保持数据的一致性。通过这种方式，可以显著提高数据库的并发处理能力和负载能力，从而减轻单台服务器的压力。

二、通过ProxySQL对读写分离进行浅层面的理解和运用

1、实验环境：

机器名称	IP配置	服务角色	备注
proxy	192.168.20.149	proxysql控制器	用于监控管理
master	192.168.20.150	数据库主服务器
slave1	192.168.20.146	数据库从服务器
slave2	192.168.20.148	数据库从服务器

2、实现数据库主从复制

基于GTID实现mysql8.0主从同步，配置过程略。

基本命令：

开启gtid，并设置server_id值
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON

建立主从同步

mysql> CHANGE MASTER TO
> MASTER_HOST = host,
> MASTER_PORT = port,
> MASTER_USER = user,
> MASTER_PASSWORD = password,
> MASTER_AUTO_POSITION = 1;

mysql> START SLAVE;

mysql> show slave status \G

........
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

..........

查看slave，双yes就代表成功

3、安装ProxySQL

本人博客另外一篇文章可以直接拿

yum install -y proxysql

启动 ProxySQL

[root@proxy ~]# systemctl enable --now proxysql
#先启服务，只需要mysql客户端，直接下mariadb就行了
# 管理员登录
[root@proxy ~]# mysql -uadmin -padmin -h 127.0.0.1 -P 6032

成功登录后可以查看一下库看看是否正常

4、配置 ProxySQL 所需账户

在 Master (192.168.20.150) 的MySQL 上创建 ProxySQL 的监控账户和对外访问账户

create user 'monitor'@'192.168.%.%' identified with mysql_native_password by 'Monitor@123.com';
grant all privileges on *.* to 'monitor'@'192.168.%.%' with grant option;

#proxysql 的对外访问账户
create user 'proxysql'@'192.168.%.%' identified with mysql_native_password by '123456';
grant all privileges on *.* to 'proxysql'@'192.168.%.%' with grant option;

5、配置proxySQL

创建组：(定义写为1，读为0)

MySQL [(none)]> insert into mysql_replication_hostgroups (writer_hostgroup,reader_hostgroup,comment) values (1,0,'proxy');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

MySQL [(none)]> load mysql servers to runtime;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

MySQL [(none)]> save mysql servers to disk;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

注意：ProxySQL会根据server的read_only的取值将服务器进行分组。read_only=0的server，master被分到编号为1的写组，read_only=1的server，slave则分到编号为0的读组

所以创建完成之后需要在两个从服务器配置文件（/etc/my.cnf）添加read_noly=1。

MySQL [(none)]> select * from mysql_replication_hostgroups;
+------------------+------------------+------------+---------+
| writer_hostgroup | reader_hostgroup | check_type | comment |
+------------------+------------------+------------+---------+
| 1                | 0                | read_only  | proxy   |
+------------------+------------------+------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

通过查询我们可以清晰的看到我们所分的组

添加主从服务器节点：

在proxySQL端添加主从服务器的节点，并保存

MySQL [(none)]> insert into mysql_servers(hostgroup_id,hostname,port) values (1,'192.168.20.150',3306);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

MySQL [(none)]> insert into mysql_servers(hostgroup_id,hostname,port) values (0,'192.168.20.146',3306);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

MySQL [(none)]> insert into mysql_servers(hostgroup_id,hostname,port) values (0,'192.168.20.148',3306);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

MySQL [(none)]> load mysql servers to runtime;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

MySQL [(none)]> save mysql servers to disk;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

重要的信息是要保证主从服务器都是online状态

为ProxySQL监控MySQL后端节点

MySQL [(none)]> use monitor
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
MySQL [monitor]> set mysql-monitor_username='monitor';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

MySQL [monitor]> set mysql-monitor_password='Monitor@123.com';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

修改后，保存到runtime和disk
MySQL [monitor]> load mysql variables to runtime;
MySQL [monitor]> save mysql variables to disk;


查看监控账号【ProxySQL】
SELECT * FROM global_variables WHERE variable_name LIKE 'mysql-monitor_%';
//也可以这样快速定位
MySQL [(none)]> select @@mysql-monitor_username;
+--------------------------+
| @@mysql-monitor_username |
+--------------------------+
| monitor                  |
+--------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
MySQL [(none)]> select @@mysql-monitor_password;
+--------------------------+
| @@mysql-monitor_password |
+--------------------------+
| Monitor@123.com          |
+--------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

验证监控信息

ProxySQL 监控模块的指标都保存在monitor库的log表中以下是连接是否正常的监控，对connect指标的监控，在前面可能会有很多connect_error，这是因为没有配置监控信息时的错误，配置后如果connect_error的结果为NULL则表示正常

心跳信息的监控

查看read_only日志监控：

MySQL [(none)]> select * from mysql_server_read_only_log;

Monitor 模块就会开始监控后端的read_only值，当监控到read_only值，就会按照read_only的值将某些节点自动移到读写组
一些监控的状态斗志在log相关，都在monitor库下面的 global_variables 变量。

ProxySQL配置对外访问账号

前面已经配置：配置ProxySQL 账户，我创建的对外访问账户是：用户：proxysql，密码：123456

将对外访问账号添加到mysql_users表中：

MySQL [monitor]> insert into mysql_users (username,password,default_hostgroup,transaction_persistent) values ('proxysql','123456',1,1);
Query OK, 1 row affected (0.000 sec)

MySQL [monitor]> load mysql users to runtime;
Query OK, 0 rows affected (0.000 sec)

MySQL [monitor]> save mysql users to disk;
Query OK, 0 rows affected (0.007 sec)

MySQL [monitor]> select * from mysql_users\G
*************************** 1. row ***************************
              username: proxysql
              password: 123456
                active: 1
               use_ssl: 0
     default_hostgroup: 1
        default_schema: NULL
         schema_locked: 0
transaction_persistent: 1
          fast_forward: 0
               backend: 1
              frontend: 1
       max_connections: 10000
            attributes: 
               comment: 
1 row in set (0.000 sec)

注：transaction_persistent 如果为1，则一个完整的SQL只可能路由到一个节点；这点非常重要，主要解决这种情况：一个事务有混合的读操作和写操作组成，事务未提交前，如果事务中的读操作和写操作路由到不同节点，那么读取到的结果必然是脏数据。所以一般情况下，该值应该设置为1，尤其是业务中使用到事务机制的情况（默认为0）

6、测试主从同步

[root@slave1 ~]# mysql -h192.168.20.149 -uproxysql -p'123456' -P 6033
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 3
Server version: 5.5.30 (ProxySQL)

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affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| db1                |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.01 sec)

mysql> select @@server_id;
+-------------+
| @@server_id |
+-------------+
|          21 |
+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

#通过proxysql用户，创建一个keme库
mysql> create database keme;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

在slave2：192.168.20.148上去验证一下，是否同步过去keme这个库

7、添加简单的读写分离规则

MySQL [monitor]> insertintomysql_query_rules(rule_id,active,match_pattern,destination_hostgroup,apply) values(1,1,'^select .* for update$',1,1);
l query rules to runtime;
save mysql query rulQuery OK, 1 row affected (0.000 sec)

es to disk;MySQL 
[monitor]> 
MySQL [monitor]> insert into  values(2,1,'^select',0,1);mysql_query_rules(rule_id,active,match_pattern,destination_hostgroup,apply)
Query OK, 1 row affected (0.000 sec)

MySQL [monitor]> load mysql query rules to runtime;
Query OK, 0 rows affected (0.000 sec)

MySQL [monitor]> save mysql query rules to disk;
Query OK, 0 rows affected (0.006 sec)