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《SQL与数据库基础》23. 读写分离
阅读原文时间：2023年08月29日阅读：1

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本文以 MySQL 为例。以 MyCat 数据库中间件为例，通过 MyCat 来完成读写分离操作。

读写分离

读写分离，简单地说就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SQLserver。

可分为：

  • 一主一从读写分离
  • 双主双从读写分离

MySQL主从复制，是基于二进制日志（binlog）实现的。

准备

主从复制的搭建，可以 《20. 主从复制》。

配置

MyCat 对后台数据库读写分离和负载均衡的操作，由 schema.xml 文件 datahost 标签的 balance 属性控制。

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>

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

在一主一从模式的读写分离中，balance配置1或3都可以完成读写分离。

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>

一主一从读写分离问题：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。

通过另外一种主从复制结构来解决：双主双从

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。

准备

配置

主库配置

Master1（192.168.200.211）

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

重启MySQL服务器：

systemctl restart mysqld

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，查看主库的二进制日志坐标：

SHOW master status;

Master2（192.168.200.213）

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

重启MySQL服务器：

systemctl restart mysqld

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，查看主库的二进制日志坐标：

SHOW master status;

从库配置

Slave1（192.168.200.212）

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

重新启动MySQL服务器：

systemctl restart mysqld

Slave2（192.168.200.214）

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

重新启动MySQL服务器：

systemctl restart mysqld

从库关联主库

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

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;

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;

启动两台从库主从复制：

start slave;

查看从库状态:

show slave status \G;

主库相互复制

Master2 复制 Master1，Master1 复制 Master2。

在 Master1（192.168.200.211)）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;

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;

启动两台从库主从复制：

start slave;

查看从库状态：

show slave status \G;

双主双从读写分离

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，通过 writeType 及 switchType 来完成失败自动切换的。

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>

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，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

user.xml

配置root用户能够访问到逻辑库 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>

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