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Salmon
2024-02-21
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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即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。

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# 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。

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# 2.2 准备

主机 角色 用户名 密码
192.168.200.211 master root 1234
192.168.200.212 slave root 1234

备注：主从复制的搭建，可以参考前面课程中 主从复制 章节讲解的步骤操作。

# 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datahost标签的balance属性控制。

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

上述配置的具体关联对应情况如下：

image-20240223211951988

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责均衡的参数 balance，取值有 4 种，具体含义如下：

参数值 含义
0 不开启读写分离机制 , 所有读操作都发送到当前可用的writeHost上
1 全部的readHost 与 备用的writeHost 都参与select 语句的负载均衡（主要针对于双主双从模式）
2 所有的读写操作都随机在writeHost , readHost上分发
3 所有的读请求随机分发到writeHost对应的readHost上执行, writeHost不负担读压力

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。

# 3.2 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>

# 3.3 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。

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

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那如何解决这个问题呢？这个时候我们就得通过另外一种主从复制结构来解决了，也就是我们接下来讲解的双主双从。

# 4. 双主双从

# 4.1 介绍

一个主机 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:

image-20240223212259430

# 4.2 准备

我们需要准备 5 台服务器，具体的服务器及软件安装情况如下：

编号 IP 预装软件 角色
1 192.168.200.210 MyCat、MySQL MyCat中间件服务器
2 192.168.200.211 MySQL M1
3 192.168.200.212 MySQL S1
4 192.168.200.213 MySQL M2
5 192.168.200.214 MySQL S2

关闭以上所有服务器的防火墙：

 systemctl stop firewalld

 systemctl disable firewalld

# 4.3 搭建

# 4.3.1 主库配置

1). Master1(192.168.200.211)

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A. 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

B. 重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

C. 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'@'%';

通过指令，查看两台主库的二进制日志坐标

show master status ;

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2). Master2(192.168.200.213)

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A. 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

B. 重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

C. 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'@'%';

通过指令，查看两台主库的二进制日志坐标

show master status ;

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# 4.3.2 从库配置

1). Slave1(192.168.200.212)

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A. 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

B. 重新启动MySQL服务器

systemctl restart mysqld

2). Slave2(192.168.200.214)

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A. 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

B. 重新启动MySQL服务器

systemctl restart mysqld

# 4.3.3 从库关联主库

1). 两台从库配置关联的主库

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需要注意slave1对应的是master1，slave2对应的是master2。

A. 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;

B. 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;

C. 启动两台从库主从复制，查看从库状态

start slave;
show slave status \G;

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2). 两台主库相互复制

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Master2 复制 Master1，Master1 复制 Master2。

A. 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 ;

B. 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;

C. 启动两台从库主从复制，查看从库状态

start slave;
show slave status \G;

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经过上述的三步配置之后，双主双从的复制结构就已经搭建完成了。 接下来，我们可以来测试验证一下。

# 4.4 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。

完成了上述双主双从的结构搭建之后，接下来，我们再来看看如何完成这种双主双从的读写分离。

# 5. 双主双从读写分离

# 5.1 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

配置逻辑库：

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

配置数据节点：

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

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&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" >
		<readHost host="slave1" url="jdbc:mysql://192.168.200.212:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
	</writeHost>
  
	<writeHost host="master2" url="jdbc:mysql://192.168.200.213:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" >
		<readHost host="slave2" url="jdbc:mysql://192.168.200.214:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
	</writeHost>
</dataHost>

具体的对应情况如下：

image-20240223213612240

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>

# 5.2 测试

登录MyCat，测试查询及更新操作，判定是否能够进行读写分离，以及读写分离的策略是否正确。

当主库挂掉一个之后，是否能够自动切换。

上次更新: 2025/07/23, 01:37:33
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