Mysql读写分离——主从数据库+Atlas

mysql集群

最近在参加项目开发微信小程序后台，由于用户数量巨大，且后台程序并不是很完美，所以对用户的体验很是不友好（简单说就是很卡）。赶巧最近正在翻阅《大型网站系统与Java中间件实践》。
所以，先是使用Docker swarm构建了负载均衡集群，然后使用Atlas做了数据库的读写分离，尽可能对用户进行分流，降低对单机服务器的负载，提高访问体验。本片随笔仅对数据库的读写分离部分进行介绍。

目标：实现mysql数据库集群，一个主节点负责写入数据，多个从节点负责读取数据

实验环境

服务器：

1. 阿里云服务器：centos7（10.0.0.1）
2. 腾讯云服务器：ubuntu:16.04（10.0.0.2)
3. 京东云服务器：ubuntu:16.04 (10.0.0.3)

mysql:5.7

docker:18.03

实现方案

mysql 主从数据库 + Atlas读写分离

步骤：

进入Master服务器进行配置

1. 使用Docker，在服务器上创建MySQL服务

docker run -p 3306:3306 --name mysql3306 -v /opt/mysql/data/data3306:/var/lib/mysql  -v /opt/mysql/logs/logs3306:/logs -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=hello -d mysql:5.7

2. 进Master服务器的MySQL数据库中，创建用户"niwoo"设置密码为"hello"

mysql -h 127.0.0.1 -uroot -phello

mysql> grant all on *.* to ninwoo@'127.0.0.1' identified by "hello";
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)

2. 修改niwoo的访问权限

mysql> use mysql
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> update user set host = '%' where user = 'ninwoo';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Rows matched: 0  Changed: 0  Warnings: 0

3. 确认是否修改成功

mysql> update user set host = '%' where user = 'ninwoo';
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select user, host from user;
+---------------+-----------+
| user          | host      |
+---------------+-----------+
| ninwoo        | %         |
| root          | %         |
| mysql.session | localhost |
| mysql.sys     | localhost |
| root          | localhost |
+---------------+-----------+
5 rows in set (0.00 sec)

4. 更新数据库,是配置生效

mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Master，Slave1的MySQL数据库上创建CampusHire数据库

5. 进入Slave1执行相同1,2,3,4操作

配置主从数据库连接

进入Master服务器进行配置

1. 进入mysql容器内部，修改配置文件

docker exec -it mysql3306 bash

2. 默认没有vim，无法修改文件

# 更新软件源
apt update
# 安装vim
apt install vim

3. 修改mysql配置文件

vim /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf

添加如下配置

#主从复制配置  
innodb_flush_log_at_trx_commit=1  
sync_binlog=1  
#需要备份的数据库  
binlog-do-db=test
#不需要备份的数据库  
binlog-ignore-db=mysql  
  
#启动二进制文件  
log-bin=mysql-bin  
  
#服务器ID  
server-id=1 

4. 退出容器，重启docker应用

docker restart mysql3306

5. 进入数据库，配置主从复制的权限

mysql -h 127.0.0.1 -uroot -phello
mysql> grant replication slave on *.* to 'ninwoo'@'127.0.0.1' identified by 'hello';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

6. 锁定数据库

mysql> flush tables with read lock;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

7. 查看主数据库信息，记住下面的“File”与“Position”的信息

mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000001 |      439 | CampusHire   | mysql            |                   |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

8. 进入slave服务器，进入mysql容器内部

# 更新软件源
apt update
# 安装vim
apt install vim

9. 修改从数据库的配置文件

vim /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf

添加server-id=2

10. 重启Slave数据库

docker restart mysql3306

11. 进入数据库，输入刚刚记录下来的File和Position

MySQL [(none)]> change master to master_host='10.0.0.1',
    ->
    -> master_user='ninwoo',
    -> master_password='hello',
    -> master_port=3306,
    -> master_log_file='mysql-bin.000001',
    -> master_log_pos=439,
    -> master_connect_retry=10;

12. 启动Slave进程

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

13. 查看复制状态

mysql> show slave status G;
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 139.199.194.49
                  Master_User: ninwoo
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 10
              Master_Log_File: mysql-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 439
               Relay_Log_File: 2a8a4abdcf68-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 320
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes
              Replicate_Do_DB:
          Replicate_Ignore_DB:
           Replicate_Do_Table:
       Replicate_Ignore_Table:
      Replicate_Wild_Do_Table:
  Replicate_Wild_Ignore_Table:
                   Last_Errno: 0
                   Last_Error:
                 Skip_Counter: 0
          Exec_Master_Log_Pos: 439
              Relay_Log_Space: 534
              Until_Condition: None
               Until_Log_File:
                Until_Log_Pos: 0
           Master_SSL_Allowed: No
           Master_SSL_CA_File:
           Master_SSL_CA_Path:
              Master_SSL_Cert:
            Master_SSL_Cipher:
               Master_SSL_Key:
        Seconds_Behind_Master: 0
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
                Last_IO_Errno: 0
                Last_IO_Error:
               Last_SQL_Errno: 0
               Last_SQL_Error:
  Replicate_Ignore_Server_Ids:
             Master_Server_Id: 1
                  Master_UUID: 4a0187fa-b0a5-11e8-a7e7-0242ac110003
             Master_Info_File: /var/lib/mysql/master.info
                    SQL_Delay: 0
          SQL_Remaining_Delay: NULL
      Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more up                                                                                                                                                                                               dates
           Master_Retry_Count: 86400
                  Master_Bind:
      Last_IO_Error_Timestamp:
     Last_SQL_Error_Timestamp:
               Master_SSL_Crl:
           Master_SSL_Crlpath:
           Retrieved_Gtid_Set:
            Executed_Gtid_Set:
                Auto_Position: 0
         Replicate_Rewrite_DB:
                 Channel_Name:
           Master_TLS_Version:
1 row in set (0.00 sec)

到这里主从数据的配置就已经完成，在向主库写入数据的同时，将在从库进行自动的备份。但在实际测试中遇到了配置完成之后无法向主数据库写入的问题，初步
判断是由于主库加锁而未解锁的问题，所以这里采用比较暴力的方法，重启主数据库容器。

# master节点
docker restart mysql3306

配置Atlas

Atlas是有360团队优化mysqlproxy而衍生出的版本，性能更好更稳定。

Atlas有两个版本，这里我选择普通版本，即不分表。

在阿里云主机（centos7)上进行一下安装步骤：

1. 下载安装

[root@localhost ~]# cd /home/
[root@localhost home]# wget https://github.com/Qihoo360/Atlas/releases/download/2.2.1/Atlas-2.2.1.el6.x86_64.rpm

2. 安装

[root@localhost home]# rpm -ivh Atlas-2.2.1.el6.x86_64.rpm 

安装目录位于/usr/local/mysql-proxy/

3. 使用安装目录下的bin/encrypt程序加密数据库密码

[root@localhost bin]# ./encrypt hello

4. 配置Atlas

[root@localhost conf]# cd /usr/local/mysql-proxy/conf/
[root@localhost conf]# vim test.cnf

修改以下配置：

#管理接口的用户名
admin-username = user

#管理接口的密码
admin-password = pwd

...

#Atlas后端连接的MySQL主库的IP和端口，可设置多项，用逗号分隔
proxy-backend-addresses = 10.0.0.1:3306

#Atlas后端连接的MySQL从库的IP和端口，@后面的数字代表权重，用来作负载均衡，若省略则默认为1，可设置多项，用逗号分隔
proxy-read-only-backend-addresses = 10.0.0.2:3306@1

...

#用户名与其对应的加密过的MySQL密码，密码使用PREFIX/bin目录下的加密程序encrypt加密，下行的user1和user2为示例，将其替换为你的MySQL的用户名和加密密码！
pwds = buck:RePBqJ+5gI4=

...

#Atlas监听的工作接口IP和端口
proxy-address = 0.0.0.0:1234

#Atlas监听的管理接口IP和端口
admin-address = 0.0.0.0:2345

读者需要根据自己的实际情况修改以上配置

5. 启动Atlas

[root@localhost bin]# /etc/init.d/mysqld status
OK: MySQL-Proxy of test is started

6. 使用mysql命令连接数据库

其中2345端口是管理端口，用户可以在该管理数据库中修改数据库代理服务器的相关配置

[root@localhost bin]# mysql -h127.0.0.1 -P2345 -uuser -ppwd

其中1234端口是数据库代理服务器的端口，用户可以直接访问该端口进行数据库的访问和更新

[root@localhost bin]# mysql -h127.0.0.1 -P1234 -ubuck -phello

7. 使用软件连接Atlas数据库代理服务器

这里发现，之前使用的mysql workbench无法正常使用，更换Navicat可以正常使用。

8. 使用jdbc连接数据库

使用方法与普通数据库一样。

后记

到这里，配置就已经全部完成。有心的读者或者已经发现，还有一台服务器未使用，这台服务器将在以后接入到现有的mysql数据库集群当中，充当新的slave节点。该实验将在以后补上。

理论上说，我所做的这些或许会对负载过大的问题有所解决。但最近并未出现太高的访问现象，所以短期也没有看到效果。具体效果，将在实际场景中验证后补充上，敬请期待。