数据库集群 MySQL主从复制
MySQL主從復制
本節內容我們聯系使用MySQL的主從復制功能配置Master和Slave節點，驗證數據MySQL的數據同步功能。
因為要使用多個MySQL數據庫，所以不建議在電腦上安裝多個MySQL數據庫，最好的辦法是使用多個綠色版的MySQL數據庫。
MariaDB數據庫是MySQL創始人Michael創建的MySQL重要分支。由于Oracle持有了MySQL的版權，MySQL存在閉源的隱患，加之Oracle對MySQL的更新不太重視，所以業界許多公司紛紛采用了完全開源的MariaDB數據庫。MariaDB建立在MySQL5.5版本上，所以MariaDB與MySQL的兼容性非常好，并且性能上也做出了很大的優化，社區活躍，軟件版本更新迅速，包括谷歌、Facebook等企業紛紛改用MariaDB數據庫。
Master數據庫
首先把安裝到C:\Program Files里面的MariaDB目錄復制一份，放置的路徑沒有要求，但是盡量把數據庫放在C盤或者D盤上面，改名DB1。因為這兩個盤符的空間處在硬盤磁碟的外圈，所以線速度很快，數據讀寫速度也很理想。
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DB1將要當做主庫使用，創建my.ini文件，然后編輯文件內容。
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[mysqld]
#數據庫字符集
character_set_server = utf8
#MySQL主機名(只可以是數字)
server_id = 10
#端口號
port = 7001
#開啟二進制操作日志(日志內容會發送給Slave數據庫執行)
log_bin = mysql_bin
sql_mode = NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES
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創建start.bat文件，編寫啟動命令。
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cd bin
mysqld --defaults-file=../my.ini --user=root
@pause
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執行start.bat命令啟動DB1數據庫，命令行窗口關閉后也不影響MariaDB的運行。
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啟動MariaDB客戶端，用戶名為root，密碼是安裝MariaDB時候設置的，因此輸入正確密碼登錄即可。
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在DB1中創建新的用戶給Slave主機同步數據使用，由于root用戶權限太大而且無法遠程訪問，所以必須創建一個新的用戶才行。
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給backup用戶設置服務權限（勾選3個權限）然后保存，具備數據同步的權利。
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這時候需要關閉數據庫，在DB1連接上右鍵選擇“命令界面”，在命令界面中輸出shutdown;回車即可。
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關閉了DB1，在data文件夾中刪除所有以mysql_bin開頭的文件。這些文件是二進制操作日志文件，其中包含了在Master數據庫創建slave賬號和權限的操作，這部分操作不應該同步到Slave數據上面，所以我們就應該把二進制操作文件都刪除。
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再次啟動DB1數據庫
Slave服務器
依照DB1的做法，從C盤安裝位置再復制一份MariaDB文件夾，起名為DB2。DB2當做備份數據庫，所以我們還是要先創建my.ini文件。
[mysqld]
#數據庫字符集
character_set_server = utf8
#MySQL主機名(只可以是數字)
server_id = 20
#端口號
port = 7002
#開啟二進制操作日志(日志內容會發送給Slave數據庫執行)
log_bin = mysql_bin
#Slave從Master等到mysql_bin的日志數據后先寫到本地的relay_bin日志中然后在執行
relay_log = relay_bin
#該參數規定Slave的更新操作是否要寫入log_bin
#當A時Master，B是Slave，同時還是C的Master，這個時候就需要開啟該參數
#本次實驗只驗證兩臺數據庫的Master和Slave關系，所以不用開啟
#log-slave-updates = 1
#該參數定義Master失聯后再次連接的間隔時間(默認60秒)
#master-connect-retry = 60
#Slave數據庫的數據不可以更改，只能與Master同步
read-only = 1
sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES
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創建start.bat文件，然后啟動數據庫
使用客戶端連接7002端口的DB2，用戶名root，密碼是安裝密碼。
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啟動DB2的命令界面，然后執行如下MySQL命令。
stop slave;
-----------------------------------------------------------------------
change master to master_host='127.0.0.1',master_port=7001,master_user='backup',master_password='abc123456';
-----------------------------------------------------------------------
start slave;
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取消命令界面的“自動換行”然后執行下面的語句
show slave status;
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如果上圖兩處狀態信息都為YES，那么就代表數據庫主從同步已經成功。
為了驗證主從同步已經成功，我們在Master數據庫中創建student表，然后隨意插入數據，接著再查看Slave數據庫里面的student表和數據是否已經同步。
雙Master雙Slave
我們已經有了一個Master數據庫和一個Slave數據庫，但還顯得不夠。原因要從兩個方面分析。其一，Master和Slave的工作狀態由誰來管理。比如DB1宕機，DB2接替工作成為新的Master，那么DB1恢復上線之后，DB1就應該自動變成Slave數據庫，同步數據。當DB2宕機，DB1重新成為Master，顯然我們需要一種管理DB1和DB2的軟件。其二，DB1充當Master，所有的SQL讀寫操作全部由DB1完成，沒有讀寫分離機制，導致DB的負擔過重，效率低下，因此我們需要一種讀寫分離機制。
開源的MyCat數據庫集群軟件做的不錯，非常適合管理許多MySQL數據庫集群。因為是阿里巴巴團隊出品，所以實際應用起來效果很好。關于MyCat的介紹這里不過多介紹，請各位訪問MyCat的官網（http://www.mycat.org.cn/）
我們將使用MyCat管理MariaDB數據庫的集群，它將接管數據的讀寫分離和主從備份的管理工作。必須要跟大家介紹一下我這里采用的雙Master雙Slave的集群方式，因為這將關系到MyCat的具體配置。下面我們一起推演從Master/Slave發展到雙Master雙Slave的過程。
之前我們擁有了DB1和DB2兩個數據庫，一個當作Master，另一個當作Slave。SQL讀寫操作全部放在DB1上完成，DB1的負擔很重，而且速度也很受影響。故此讓DB1變成write節點，DB2變成read節點，SQL語句的分發由MyCat完成。DB1寫入/更新的數據會及時備份給DB2，DB2執行SELECT語句會查詢到這些數據，這樣就實現了讀寫分離的功能，數據的使用速度大大提高了（不明白讀寫分離機制好處的同學可以利用百度搜索自行學習）。
讀寫分離實現了，可是目前還有一個棘手的問題急需解決：主從備份。因為DB2是read節點，當DB1宕機之后，DB2是不能轉換成write節點的，所以這就沒辦法保證主從備份的及時切換。于是我們又想出了一個新辦法，再創建一個write節點，讓DB3接替DB1的工作，DB4充當DB3的read節點。DB1和DB3都有可能宕機，其中一個宕機，另一個必須立即接替工作，所以DB1和DB3必須保證數據的同步: DB1和DB3互為主從備份。
創建DB3數據庫，步驟與之前相同，my.ini文件如下：
[mysqld]
#數據庫字符集
character_set_server = utf8
#MySQL主機名(只可以是數字)
server_id = 30
#端口號
port = 7003
#開啟二進制操作日志(日志內容會發送給Slave數據庫執行)
log_bin = mysql_bin
#Slave從Master等到mysql_bin的日志數據后先寫到本地的relay_bin日志中然后在執行
relay_log = relay_bin
#該參數規定Slave的更新操作是否要寫入log_bin
log-slave-updates = 1
#該參數定義Master失聯后再次連接的間隔時間(默認60秒)
#master-connect-retry = 60
sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES
登錄客戶端軟件，創建backup賬戶，勾選三個權限，這些操作與之前DB1的完全一致。
關閉DB3數據庫，刪除data目錄中的所有mysql_bin開頭的文件，然后重新啟動數據。
命令界面執行主從同步的設置命令，如下：
stop slave;
-----------------------------------------------------------------------
change master to master_host='127.0.0.1',master_port=7001,master_user='backup',master_password='abc123456';
-----------------------------------------------------------------------
start slave;
查看主從備份是否成功，如果成功則說明DB3是DB1的Slave數據庫。
關閉DB1數據庫，重新改寫my.ini配置文件。
[mysqld]
#數據庫字符集
character_set_server = utf8
#MySQL主機名(只可以是數字)
server_id = 10
#端口號
port = 7001
#開啟二進制操作日志(日志內容會發送給Slave數據庫執行)
log_bin = mysql_bin
#Slave從Master等到mysql_bin的日志數據后先寫到本地的relay_bin日志中然后在執行
relay_log = relay_bin
#該參數規定Slave的更新操作是否要寫入log_bin
log-slave-updates = 1
#該參數定義Master失聯后再次連接的間隔時間(默認60秒)
#master-connect-retry = 60
sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES
重新啟動DB1，在DB1的命令界面設置主從同步，如下：
stop slave;
-----------------------------------------------------------------------
change master to master_host='127.0.0.1',master_port=7003,master_user='backup',master_password='abc123456';
-----------------------------------------------------------------------
start slave;
查看主從配置是否成功，如果成功則說明DB1是DB3的Slave數據庫。
仿照DB2的步驟，創建DB4，my.ini中的端口號設置為7004，server_id設置為40，然后設置成DB3的Slave，至此雙Master和雙Slave配置成功。
下載最新版本的MyCat軟件，目前最新版本是1.5，我們下載對應的windows版MyCat。千萬要注意，MyCat壓縮文件不能解壓縮到含有中文和空格的目錄下面，例如桌面和C:\Program Files\
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因為MyCat是用Java語言開發的數據庫集群工具，因此我們必須要安裝JDK1.7以上的版本。這里省略JDK的安裝過程，需要重點聲明，必須要配置path變量和JAVA_HOME變量。
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修改mycat\bin\startup_nowrap.bat文件，把-Xms1G和-Xmx2G修改成-Xms128M和-Xmx256M。如果不修改這兩處配置，MyCAT很有可能會因為內存空間不夠而無法啟動。
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打開mycat\conf\server.xml文件，里面包含了MyCat默認自帶的兩個賬戶(內容可以修改)，以后我們將使用user賬戶登錄MyCat。
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打開mycat\conf\schema.xml文件，設置數據庫連接。
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DB1~DB4的用戶名為root，我這里的數據庫安裝密碼為112233。<writeHost>是write節點，<readHost>是read節點，意味著讀寫分離設置完畢。
<dataHost>標簽的balance=3意味著所有的讀請求隨機分發到<readHost>節點。
<dataHost>標簽的writeType=1意味著<writeHost>節點宕機，MyCat會切換使用其他的<writeHost>。switchType=1代表自動切換從主服務器。
數據切分
至此還沒有結束，因為DB1~DB4的雙Master雙Slave數據庫僅僅實現了主從備份和讀寫分離，數據切分還沒有實現。什么是數據切分？比如電商系統的交易記錄表數據量就很大，日積月累可能已經到了幾千萬條記錄了。這時候對數據的CRUD操作會很慢，通常情況下MySQL單表數據超過2000萬，速度就會迅速下降。像是索引、SQL語句優化等等的作用很不明顯，甚至索引會成為一種累贅（海量數據排序）。最根本的解決辦法就是縮小MySQL單表數據體積，控制在2000萬條以內。超出這個范圍就實行切分數據，海量數據保存到不同的數據庫數據表中。比如雙十一當天產生了5億條訂單，這些記錄被切分到50臺MySQL數據庫中，每個MySQL的訂單交易表分得1000萬條數據，這樣就能保證每臺MySQL數據庫的性能。
當然了，隨著時間的推移，這些MySQL中的數據也會超過2000萬條，這時候應該怎么處理？再添加50臺MySQL嗎？No，No，這時候應該做冷熱數據處理。1年內的訂單交易的數據最為重要，1年以上的交易數據很少被用到，那么我們編寫程序定期將過期的訂單轉移到幾個MySQL數據庫中，即便單表數據會超過2000萬，由于這些數據極少被用到，所以不用擔心速度的問題。冷熱數據處理不是我們這篇文章深入討論的內容，我們要利用MyCat實現數據切分。
DB1~DB4的讀寫性能和抗風險性都很好，掛掉某個DB節點，其他備用的DB會接替工作。因為DB1和DB3互為主從復制，所以我們不能拿它們做數據切分。如果我們把數據切分到DB1和DB3上，它們的備份機制會保證兩個數據庫的數據完全相同，這與數據切分的初衷相悖。所以，我們把DB1~DB4當作一個虛擬的切分節點，還需要再創建另外一個虛擬切分節點，當然也需要實現主從復制和讀寫分離，因此各位同學要創建DB5~DB8數據庫，也是采用雙Master雙Slave的形式，請各位自行完成，請注意DB1~DB4與DB5~DB8沒有主從復制關系。
為mycat/conf/schema.xml文件再配置一個<dataHost>，name=localhost2，兩個<dataHost>節點用作數據切分。
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如下圖，修改<dataNode>節點，只保留兩個<dataNode>節點。當數據被切分到localhost1上會被保存到db1數據庫里面，也就是說DB1~DB4上面都會有db1這個數據庫。當數據被切分到localhost2上會被保存到db2數據庫里面，意味著DB5~DB6都會有db2數據庫。
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修改<table>標簽，如下圖：
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執行mycat/bin/?startup_nowrap.bat文件，啟動mycat服務器，啟動成功界面如下:
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在DB1上面創建db1數據庫，由于主從備份的緣故，DB2~DB4自動都會創建db1數據庫。
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在DB5上面創建db2數據庫，D6~DB8也會自動創建db2數據庫。
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用客戶端創建一個MyCat連接，端口號為8066，用戶名test，密碼test
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使用MyCat連接到MyCat服務器之后，點擊工具欄上面的“查詢”，然后再查詢窗口中執行SQL語句創建company表。因為schema.xml文件中<table>標簽規定了company表是全局表，所以數據會被同樣分發到dn1和dn2兩個節點。
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各位同學在每個數據庫連接下面的“表”選項上點擊右鍵刷新就會發現DB1~DB4的db1中存在company表，DB5~DB8的db2中也存在company表。
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回到MyCAT的查詢面板，接著執行SQL語句插入數據。
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然后觀察DB1~DB8每個company表是否都包含了插入的數據。
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我們再創建一個employee表，如下圖：
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根據schema.xml文件中<table>標簽可知，employee是分片表，數據會被切分。又根據partition-hash-int.txt文件得知，sharding_id列的數據是10000，則記錄被切分到dn1節點，DB1~DB4都會保存這條記錄，反之保存到dn2節點。
執行插入語句，查看DB1~DB4和DB5~DB8的employee表數據是否是不相同的，完成了數據切分。
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為了驗證數據庫容災性，我們使用shutdown命令關閉DB1，再次向company和employee插入新數據，檢查是否可以執行。然后再啟動DB1數據庫，觀察DB1中的company和employee數據是否已經實時與DB3同步了。這樣的話，無論DB1~DB8哪一個數據庫宕機都不會影響到數據庫集群，也不會損失任何數據。
轉載于:https://www.cnblogs.com/liuxuanhang/p/7747359.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的数据库集群 MySQL主从复制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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