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讲解一:主从复制
一、何为主从复制?
二、主从复制的优点
三、主从复制原理
四、主从复制环境搭建
1. 准备
2. 主库配置
2.1. 修改配置文件 /etc/my.cnf
2.2. 重启MySQL服务器
2.3. 授予主从复制权限
2.4. 查看二进制日志坐标
3. 从库配置
3.1. 修改配置文件 /etc/my.cnf
3.2. 重新启动MySQL服务
3.3. 设置主库配置
3.4. 开启同步操作
3.5. 查看主从同步状态
4. 测试
讲解二:读写分离
讲解三:分库分表
一、问题分析
二、拆分策略
1. 垂直拆分
1.1. 垂直分库
1.2. 垂直分表
2. 水平拆分
2.1. 水平分库
2.2. 水平分表
3. 知识小结
三、实现技术
1. shardingJDBC
2. MyCat
讲解一:主从复制
一、何为主从复制?
主从复制是指将主数据库的 DDL 和 DML 操作通过二进制日志传到从库服务器中,然后在从库上对这些日志重新
执行(也叫重做),从而使得从库和主库的数据保持同步。
MySQL支持一台主库同时向多台从库进行复制, 从库同时也可以作为其他从服务器的主库,实现链状复制。
二、主从复制的优点
MySQL主从复制的优点主要包含以下三个方面:
- 主库出现问题,可以快速切换到从库提供服务。
- 实现读写分离,降低主库的访问压力。
- 可以在从库中执行备份,以避免备份期间影响主库服务。
三、主从复制原理
MySQL主从复制的核心就二进制日志,具体的过程如下:
从上图来看,复制分成三步:
- Master 主库在事务提交时,会把数据变更记录在二进制日志文件 Binlog 中。
- 从库读取主库的二进制日志文件 Binlog,写入到从库的中继日志 Relay Log 。
- slave重做中继日志中的事件,将改变反映它自己的数据。
四、主从复制环境搭建
1. 准备
准备好两台服务器之后,在上述的两台服务器中分别安装好MySQL,并完成基础的初始化准备
(安装、 密码配置等操作)工作。
其中:
- 192.168.200.200 作为主服务器master
- 192.168.200.201 作为从服务器slave
2. 主库配置
2.1. 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
#是否只读,1 代表只读, 0 代表读写
read-only=0
#忽略的数据, 指不需要同步的数据库
#binlog-ignore-db=mysql
#指定同步的数据库
#binlog-do-db=db01
2.2. 重启MySQL服务器
systemctl restart mysqld
2.3. 授予主从复制权限
登录mysql,创建远程连接的账号,并授予主从复制权限
#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 'yjxz'@'%';
2.4. 查看二进制日志坐标
通过指令,查看二进制日志坐标
show master status ;
字段含义说明:
- file: 从哪个日志文件开始推送日志文件
- position : 从哪个位置开始推送日志
- binlog_ignore_db : 指定不需要同步的数据库
3. 从库配置
3.1. 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,和主库不一样即可
server-id=2
#是否只读,1 代表只读, 0 代表读写
read-only=1
3.2. 重新启动MySQL服务
systemctl restart mysqld
3.3. 设置主库配置
登录mysql,设置主库配置
CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_HOST='192.168.200.200', SOURCE_USER='yjxz',
SOURCE_PASSWORD='Root@123456', SOURCE_LOG_FILE='binlog.000004',
SOURCE_LOG_POS=663;
上述是8.0.23中的语法。如果mysql是 8.0.23 之前的版本,执行如下SQL:
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.200', MASTER_USER='yjxz',
MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000004',
MASTER_LOG_POS=663;
参数名 | 含义 | 8.0.23之前 |
SOURCE_HOST | 主库IP地址 | MASTER_HOST |
SOURCE_USER | 连接主库的用户名 | MASTER_USER |
SOURCE_PASSWORD | 连接主库的密码 | MASTER_PASSWORD |
SOURCE_LOG_FILE | binlog日志文件名 | MASTER_LOG_FILE |
SOURCE_LOG_POS | binlog日志文件位置 | MASTER_LOG_POS |
3.4. 开启同步操作
start replica ; #8.0.22之后
start slave ; #8.0.22之前
3.5. 查看主从同步状态
show replica status ; #8.0.22之后
show slave status ; #8.0.22之前
4. 测试
1:在主库 192.168.200.200 上创建数据库、表,并插入数据
create database db01;
use db01;
create table tb_user(
id int(11) primary key not null auto_increment,
name varchar(50) not null,
sex varchar(1)
)engine=innodb default charset=utf8mb4;
insert into tb_user(id,name,sex) values(null,'Tom', '1'),(null,'Trigger','0'),(null,'Dawn','1');
2:在从库 192.168.200.201 中查询数据,验证主从是否同步
讲解二:读写分离
讲解三:分库分表
一、问题分析
随着互联网及移动互联网的发展,应用系统的数据量也是成指数式增长,若采用单数据库进行数据存储,存在以下
性能瓶颈:
- IO瓶颈:热点数据太多,数据库缓存不足,产生大量磁盘IO,效率较低。 请求数据太多,带宽不够,网络IO
瓶颈。
- CPU瓶颈:排序、分组、连接查询、聚合统计等SQL会耗费大量的CPU资源,请求数太多,CPU出现瓶颈。
为了解决上述问题,我们需要对数据库进行分库分表处理。
分库分表的中心思想都是将数据分散存储,
使得单一数据库/表的数据量变小来缓解单一数据库的性能问题,从而达到提升数据库性能的目的。
二、拆分策略
分库分表的形式,主要是两种:垂直拆分和水平拆分。
而拆分的粒度,一般又分为分库和分表,所以组成的拆分策略最终如下:
1. 垂直拆分
1.1. 垂直分库
垂直分库:以表为依据,根据业务将不同表拆分到不同库中。
特点:
- 每个库的表结构都不一样
- 每个库的数据也不一样
- 所有库的并集是全量数据
1.2. 垂直分表
垂直分表:以字段为依据,根据字段属性将不同字段拆分到不同表中。
特点:
每个表的结构都不一样。
每个表的数据也不一样,一般通过一列(主键/外键)关联。
所有表的并集是全量数据。
2. 水平拆分
2.1. 水平分库
水平分库:以字段为依据,按照一定策略,将一个库的数据拆分到多个库中。
特点:
- 每个库的表结构都一样。
- 每个库的数据都不一样。
- 所有库的并集是全量数据。
2.2. 水平分表
水平分表:以字段为依据,按照一定策略,将一个表的数据拆分到多个表中。
特点:
- 每个表的表结构都一样。
- 每个表的数据都不一样。
- 所有表的并集是全量数据。
3. 知识小结
在业务系统中,为了缓解磁盘IO及CPU的性能瓶颈,到底是垂直拆分,还是水平拆分;
具体是分库,还是分表,都需要根据具体的业务需求具体分析。
三、实现技术
1. shardingJDBC
基于AOP原理,在应用程序中对本地执行的SQL进行拦截,解析、改写、路由处理。
需要自行编码配置实现,只支持java语言,性能较高。
2. MyCat
数据库分库分表中间件,不用调整代码即可实现分库分表,支持多种语言,性能不及前者。