MySQL_4

目录

一、日志

1、错误日志

2、二进制日志

[2.1 介绍](#2.1 介绍)

[2.2 格式](#2.2 格式)

[2.3 删除](#2.3 删除)

3、查询日志

4、慢查询日志

二、主从复制

1、概述

2、原理

3、搭建

三、分库分表

1、介绍

1.1背景

1.2拆分策略

1.3垂直拆分

1.4水平拆分

1.5实现技术

2、Mycat概述

[2.1 介绍](#2.1 介绍)

[2.2 安装](#2.2 安装)

[2.3 mycat的目录介绍](#2.3 mycat的目录介绍)

[2.4 mycat 结构与概念](#2.4 mycat 结构与概念)

3、Mycat入门

4、Mycat配置

[4.1 schema.xml](#4.1 schema.xml)

[4.2 rule.xml](#4.2 rule.xml)

[4.3 server.xml](#4.3 server.xml)

5、Mycat分片规则

1.垂直分库

2.水平分表

[2.1 schema.xml](#2.1 schema.xml)

[2.2 server.xml](#2.2 server.xml)

3.分片规则:

3.1范围分片

3.2取模分片

3.3一致性hash算法

3.4枚举分片

3.5应用指定算法

3.6固定hash算法

3.7字符串hash解析

3.8按天分片

3.9按自然月分片

6、Mycat管理及监控

四、读写分离

1、介绍

2、一主一从

4、双主双从

​5、双主双从读写分离


一、日志

1、错误日志

错误日志是 MySQL 中最重要的日志之一,它记录了当 mysqld 启动和停止时,以及服务器在运行过程中发生任何严重错误时的相关信息。当数据库出现任何故障导致无法正常使用时,建议首先查看此日志。

该日志是默认开启的,默认存放目录 /var/log/,默认的日志文件名为 mysqld.log

sql 复制代码
查看日志位置:
show variables like '%log_error%';

2、二进制日志

2.1 介绍

二进制日志(BINLOG)记录了所有的 DDL(数据定义语言)语句和 DML(数据操纵语言)语句,但不包括数据查询(SELECT、SHOW)语句。

作用:

  • 灾难时的数据恢复;
  • MySQL的主从复制。

在MySQL8版本中,默认二进制日志是开启着的,涉及到的参数如下:

sql 复制代码
show variables like '%log_bin%';

参数说明:

  • log_bin_basename:当前数据库服务器的binlog日志的基础名称(前缀),具体的binlog文件名需要再该basename的基础上加上编号(编号从000001开始)。

  • log_bin_index:binlog的索引文件,里面记录了当前服务器关联的binlog文件有哪些。


2.2 格式

MySQL服务器中提供了多种格式来记录二进制日志,具体格式及特点如下:

|-----------|----------------------------------------------------------|
| STATEMENT | 基于SQL语句的日志记录,记录的是SQL语句,对数据进行修改的SQL都会记录在日志文件中 |
| ROW | 基于行的日志记录,记录的是每一行的数据变更。(默认) |
| MIXED | 混合了STATEMENT和ROW两种格式,默认采用STATEMENT,在某些特殊情况下会自动切换为ROW进行记录 |

sql 复制代码
show variables like '%binlog_format%';

如果我们需要配置二进制日志的格式,只需要在 /etc/my.cnf 中配置 binlog_format 参数.

而如果想要查看二进制格式的日志,需要使用mysqlbinlog命令


2.3 删除

对于比较繁忙的业务系统,每天生成的binlog数据巨大,如果长时间不清除,将会占用大量磁盘空间。可以通过以下几种指令清理日志:

sql 复制代码
reset master    删除全部 binlog 日志,删除之后,日志编号,将从 binlog.000001重新开始
purge master logs to 'binlog.*'        删除 * 编号之前的所有日志
purge master logs before'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss'        删除日志为 "yyyy-mm-dd hh24:mi:ss" 之前产生的所有日志

也可以在mysql的配置文件中配置二进制日志的过期时间,设置了之后,二进制日志过期会自动删除。默认实际30天

sql 复制代码
show variables like '%binlog_expire_logs_seconds%';

3、查询日志

查询日志中记录了客户端的所有操作语句,而二进制日志不包含查询数据的SQL语句。默认情况下,查询日志是未开启的。

如果需要开启查询日志,可以修改MySQL的配置文件 /etc/my.cnf 文件,添加如下内容:

sql 复制代码
#开启查询日志 , 0 关闭, 1 开启
general_log=1

#设置日志的文件名 , 如果没有指定, 默认的文件名为 host_name.log
general_log_file=mysql_query.log

开启了查询日志之后,在MySQL的数据存放目录,也就是 /var/lib/mysql/ 目录下就会出现mysql_query.log 文件。

之后所有的客户端的增删改查操作都会记录在该日志文件之中,长时间运行后,该日志文件将会非常大,所以非必要不用开。


4、慢查询日志

慢查询日志记录了所有执行时间超过参数 long_query_time 设置值并且扫描记录数不小于min_examined_row_limit 的所有的SQL语句的日志,默认未开启。

long_query_time 默认为10 秒,最小为 0, 精度可以到微秒。如果需要开启慢查询日志,需要在MySQL的配置文件 /etc/my.cnf 中配置如下参数:

sql 复制代码
#慢查询日志
slow_query_log=1

#执行时间参数
long_query_time=2

默认情况下,不会记录管理语句,也不会记录不使用索引进行查找的查询。可以使用

log_slow_admin_statements和 更改此行为 log_queries_not_using_indexes

sql 复制代码
#记录执行较慢的管理语句
log_slow_admin_statements =1

#记录执行较慢的未使用索引的语句
log_queries_not_using_indexes = 1

注意:上述所有的参数配置完成之后,都需要重新启动MySQL服务器才可以生效。


二、主从复制

1、概述

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。

MySQL 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。

2、原理

MySQL主从复制的核心就是 二进制日志,具体的过程如下

复制分成三步:

  1. 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。
  2. 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 。
  3. slave重做中继日志中的事件,将改变反映它自己的数据。

3、搭建

3.1 准备

先开放指定的端口或关闭MySQL服务器的防火墙

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:

sql 复制代码
    192.168.200.200 作为主服务器master
    192.168.200.201 作为从服务器slave

3.2主库配置

3.2.1修改配置文件/etc/my.cnf

sql 复制代码
#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=1

#是否只读,1 只读, 0 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db01
#binlog-do-db=db01

3.2.2重启MySQL服务器

sql 复制代码
systemctl restart mysqld

3.2.3登录mysql,创建远程连接的账号,并授予主从复制权限

sql 复制代码
#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'@'%';

3.2.4通过指令,查看二进制日志坐标

sql 复制代码
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

3.3从库配置

3.3.1. 修改配置文件 /etc/my.cnf

sql 复制代码
        #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

3.3.2. 重新启动MySQL服务

sql 复制代码
        systemctl restart mysqld

3.3.3. 登录mysql,设置主库配置

sql 复制代码
CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_HOST='192.168.200.200', SOURCE_USER='itcast',
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:

sql 复制代码
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.200', MASTER_USER='itcast',
MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000004',MASTER_LOG_POS=663;

也就是把source换成master

sql 复制代码
        SOURCE_HOST             主库IP地址         MASTER_HOST
        SOURCE_USER             连接主库的用户名    MASTER_USER
        SOURCE_USER             连接主库的用户名    MASTER_USE
        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

3.3.4. 开启同步操作

sql 复制代码
        start replica ; #8.0.22之后
        start slave ;     #8.0.22之前

3.3.5. 查看主从同步状态

sql 复制代码
        show replica status ; #8.0.22之后
        show slave status ;     #8.0.22之前

3.4测试

在主库 192.168.200.200 上创建数据库、表,并插入数据

在从库 192.168.200.201 中查询数据,验证主从是否同步


三、分库分表

1、介绍

1.1背景

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:

    1. 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。
    1. 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。 分库分表的核心思想是将数据分散存储,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。

1.2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:

1.3垂直拆分

1.3.1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。

1.3.2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。

1.4水平拆分

1.4.1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。

1.4.2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。

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。

1.5实现技术

  • 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。
  • 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。

2、Mycat概述

2.1 介绍

Mycat是开源的、活跃的、基于Java语言编写的MySQL数据库中间件。可以像使用mysql一样来使用mycat,对于开发人员来说根本感觉不到mycat的存在。

开发人员只需要连接MyCat即可,而具体底层用到几台数据库,每一台数据库服务器里面存储了什么数据,都无需关心。 具体的分库分表的策略,只需要在MyCat中配置即可。

优势:

  • 性能可靠稳定
  • 强大的技术团队
  • 体系完善
  • 社区活跃

2.2 安装

Mycat是采用java语言开发的开源的数据库中间件,支持Windows和Linux运行环境,下面

MyCat在Linux中的环境搭建。我们需要在准备好的服务器中安装如下软件。

  • MySQL

  • JDK

  • Mycat

    |----------------|---------------|-----------------|
    | #### 服务器 | #### 安装软件 | #### 说明 |
    | 10.0.0.201 | JDK、Mycat | MyCat中间件服务器 |
    | 10.0.0.201 | MySQL | 分片服务器 |
    | 10.0.0.209 | MySQL | 分片服务器 |
    | 10.0.0.210 | MySQL | 分片服务器 |

2.3 mycat的目录介绍

  • bin : 存放可执行文件,用于启动停止mycat
  • conf: 存放mycat的配置文件
  • lib: 存放mycat的项目依赖包(jar)
  • logs: 存放mycat的日志文件

2.4 mycat 结构与概念

在MyCat的整体结构中,分为两个部分:上面的逻辑结构、下面的物理结构。

在MyCat的逻辑结构主要负责逻辑库、逻辑表、分片规则、分片节点等逻辑结构的处理,而具体的数据存储还是在物理结构,也就是数据库服务器中存储的。


3、Mycat入门

3.1 需求

由于 tb_order 表中数据量很大,磁盘IO及容量都到达了瓶颈,现在需要对 tb_order 表进行数据分片,分为三个数据节点,每一个节点主机位于不同的服务器上, 具体的结构,参考下图:

3.2 环境准备

准备3台服务器:

  • 192.168.200.210:MyCat中间件服务器,同时也是第一个分片服务器。
  • 192.168.200.213:第二个分片服务器。
  • 192.168.200.214:第三个分片服务器。

并且在上述3台数据库中创建数据库 db01 。

3.3.3 配置

1). schema.xml
在schema.xml中配置逻辑库、逻辑表、数据节点、节点主机等相关信息。具体的配置如下:

sql 复制代码
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">
    <schema name="DB01" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100">
        <table name="TB_ORDER" dataNode="dn1,dn2,dn3" rule="auto-sharding-long" />
  </schema>
    <dataNode name="dn1" dataHost="dhost1" database="db01" />
    <dataNode name="dn2" dataHost="dhost2" database="db01" />
    <dataNode name="dn3" dataHost="dhost3" database="db01" />
     <dataHost name="dhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
              writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1"  slaveThreshold="100">
        <heartbeat>select user()</heartbeat>
   <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://10.0.0.201:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="110420" />
   </dataHost>
     <dataHost name="dhost2" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
              writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1"  slaveThreshold="100">
        <heartbeat>select user()</heartbeat>
   <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://10.0.0.209:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="110420" />
   </dataHost>
   
        <dataHost name="dhost3" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
              writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1"  slaveThreshold="100">
        <heartbeat>select user()</heartbeat>
   <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://10.0.0.210:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="110420" />
   </dataHost>
   
</mycat:schema>

2). server.xml

需要在server.xml中配置用户名、密码,以及用户的访问权限信息,具体的配置如下:

sql 复制代码
 <user name="root" defaultAccount="true">
        <property name="password">110420</property>
        <property name="schemas">DB01</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>
    <user name="user">
        <property name="password">110420</property>
        <property name="schemas">DB01</property>
        <property name="readOnly">true</property>
    </user>
</mycat:server>

上述的配置表示,定义了两个用户 root 和 user ,这两个用户都可以访问 DB01 这个逻辑库,访问密码都是110420,

但是root用户访问DB01逻辑库,既可以读,又可以写,但是user用户访问DB01逻辑库是只读的。

3.3.4 测试

3.3.4.1 启动

配置完毕后,先启动涉及到的3台分片服务器,然后启动MyCat服务器。切换到Mycat的安装目录,执行如下指令,启动Mycat:

sql 复制代码
#启动
bin/mycat start

#停止
bin/mycat stop

Mycat启动之后,占用端口号 8066

3.3.4.2 测试

1). 连接MyCat
通过如下指令,就可以连接并登陆MyCat。

sql 复制代码
 mysql -h 10.0.0.201 -P 8066 -uroot -p110420

2). 数据测试

然后就可以在MyCat中来创建表,并往表结构中插入数据,查看数据在MySQL中的分布情况。

sql 复制代码
    创建表结构:
    CREATE TABLE TB_ORDER (
    id BIGINT(20) NOT NULL,
    title VARCHAR(100) NOT NULL ,
    PRIMARY KEY (id)
    ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 ;

    插入数据:
    INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(1,'goods1');
    INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(2,'goods2');
    INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(3,'goods3');
    INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(5000001,'goods5000001');
    INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(10000000,'goods10000000');
    INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(10000001,'goods10000001');
    INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(15000000,'goods15000000');
    INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(15000001,'goods15000001');

经过测试,我们发现,在往 TB_ORDER 表中插入数据时:

  • 如果id的值在1-500w之间,数据将会存储在第一个分片数据库中。
  • 如果id的值在500w-1000w之间,数据将会存储在第二个分片数据库中。
  • 如果id的值在1000w-1500w之间,数据将会存储在第三个分片数据库中。
  • 如果id的值超出1500w,在插入数据时,将会报错。

为什么会出现这种现象,数据到底落在哪一个分片服务器到底是如何决定的呢? 这是由逻辑表配置时

的一个参数 rule 决定的,而这个参数配置的就是分片规则。


4、Mycat配置

4.1 schema.xml

schema.xml 作为MyCat中最重要的配置文件之一 , 涵盖了MyCat的逻辑库 、 逻辑表 、 分片规则、分片节点及数据源的配置。

主要包含以下三组标签:

  • schema标签
  • datanode标签
  • datahost标签

4.1.1 schema标签

1). schema 定义逻辑库

schema 标签用于定义 MyCat实例中的逻辑库, 一个MyCat实例中, 可以有多个逻辑库 , 可以通过 schema 标签来划分不同的逻辑库。

MyCat中的逻辑库的概念,等同于MySQL中的database概念,需要操作某个逻辑库下的表时, 也需要切换逻辑库(use xxx)。

核心属性:

  • name:指定自定义的逻辑库库名
  • checkSQLschema:在SQL语句操作时指定了数据库名称,执行时是否自动去除;true:自动去除,false:不自动去除
  • sqlMaxLimit:如果未指定limit进行查询,列表查询模式查询多少条记录

2). schema 中的table定义逻辑表

table 标签定义了MyCat中逻辑库schema下的逻辑表 , 所有需要拆分的表都需要在table标签中定义 。

核心属性:

  • name: 定义逻辑表表名,在该逻辑库下唯一
  • dataNode: 定义逻辑表所属的dataNode,该属性需要与dataNode标签中name对应;多个dataNode逗号分隔
  • rule: 分片规则的名字,分片规则名字是在rule.xml中定义的
  • primaryKey:逻辑表对应真实表的主键
  • type: 逻辑表的类型,目前逻辑表只有全局表和普通表,如果未配置,就是普通表;全局表,配置为 global

4.1.2 datanode标签

核心属性:

  • name:定义数据节点名称
  • dataHost:数据库实例主机名称,引用自 dataHost 标签中name属性
  • database:定义分片所属数据库

4.1.3 datahost标签

该标签在MyCat逻辑库中作为底层标签存在, 直接定义了具体的数据库实例、读写分离、心跳语句。

核心属性:

  • name: 唯一标识,供上层标签使用
  • maxCon/minCon 最大连接数/最小连接数
  • balance: 负载均衡策略,取值 0,1,2,3
  • writeType: 写操作分发方式(0:写操作转发到第一个writeHost,第一个挂了,切换到第二个;1:写操作随机分发到配置的writeHost)
  • dbDriver: 数据库驱动,支持 native、jdbc

4.2 rule.xml

rule.xml中定义所有拆分表的规则, 在使用过程中可以灵活的使用分片算法, 或者对同一个分片算法使用不同的参数, 它让分片过程可配置化。主要包含两类标签:tableRule、Function。

4.3 server.xml

server.xml配置文件包含了MyCat的系统配置信息,主要有两个重要的标签:system、user。

1). system标签

主要配置MyCat中的系统配置信息,对应的系统配置项及其含义,如下:

|-------------------------------|----------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| #### 属性 | #### 取值 | #### 含义 |
| charset | utf8 | 设置Mycat的字符集, 字符集需要与MySQL的字符集保持一致 |
| nonePasswordLogin 0,1 | 0,1 | 0为需要密码登陆、1为不需要密码登陆 ,默认为0,设置为1则需要指定默认账户 |
| useHandshakeV10 | 0,1 | 使用该选项主要的目的是为了能够兼容高版本的jdbc驱动, 是否采用HandshakeV10Packet来与client进行通信, 1:是, 0:否 |
| useSqlStat | 0,1 | 开启SQL实时统计, 1 为开启 , 0 为关闭 ; 开启之后, MyCat会自动统计SQL语句的执行 情况 ; mysql -h 127.0.0.1 -P 9066 -u root -p 查看MyCat执行的SQL, 执行 效率比较低的SQL , SQL的整体执行情况、读 写比例等 ; show @@sql ; show @@sql.slow ; show @@sql.sum ; |
| useGlobleTableCheck | 0,1 | 是否开启全局表的一致性检测。1为开启 ,0 为关闭 。 |
| sqlExecuteTimeout | 1000 | SQL语句执行的超时时间 , 单位为 s ; |
| sequnceHandlerType | 0,1,2 | 用来指定Mycat全局序列类型,0 为本地文 件,1 为数据库方式,2 为时间戳列方式,默 认使用本地文件方式,文件方式主要用于测试 |
| sequnceHandlerPattern | 正则表达式 | 必须带有MYCATSEQ或者 mycatseq进入序列 匹配流程 注意MYCATSEQ_有空格的情况 |
| subqueryRelationshipCheck | true,false | 子查询中存在关联查询的情况下,检查关联字 段中是否有分片字段 .默认 false |
| useCompression | 0,1 | 开启mysql压缩协议 , 0 : 关闭, 1 : 开 启 |
| fakeMySQLVersion | 5.5,5.6 | 设置模拟的MySQL版本号 |
| defaultSqlParser | | 由于MyCat的最初版本使用了FoundationDB 的SQL解析器, 在MyCat1.3后增加了Druid 解析器, 所以要设置defaultSqlParser属 性来指定默认的解析器; 解析器有两个 : druidparser 和 fdbparser, 在 MyCat1.4之后,默认是druidparser, fdbparser已经废除了 |
| processors | 1,2.... | 指定系统可用的线程数量, 默认值为CPU核心 x 每个核心运行线程数量; processors 会 影响processorBufferPool, processorBufferLocalPercent, processorExecutor属性, 所有, 在性能 调优时, 可以适当地修改processors值 |
| processorBufferChunk | | 指定每次分配Socket Direct Buffer默认 值为4096字节, 也会影响BufferPool长度, 如果一次性获取字节过多而导致buffer不够 用, 则会出现警告, 可以调大该值 |
| processorExecutor | | 指定NIOProcessor上共享 businessExecutor固定线程池的大小; MyCat把异步任务交给 businessExecutor 线程池中, 在新版本的MyCat中这个连接池使 用频次不高, 可以适当地把该值调小 |
| packetHeaderSize | | 指定MySQL协议中的报文头长度, 默认4个字节 |
| maxPacketSize | | 指定MySQL协议可以携带的数据最大大小, 默认值为16M |
| idleTimeout | 30 | 指定连接的空闲时间的超时长度;如果超时,将 关闭资源并回收, 默认30分钟 |
| txIsolation | 1,2,3,4 | 初始化前端连接的事务隔离级别,默认为 REPEATED_READ , 对应数字为3 READ_UNCOMMITED=1; READ_COMMITTED=2; REPEATED_READ=3; SERIALIZABLE=4; |
| sqlExecuteTimeout | 300 | 执行SQL的超时时间, 如果SQL语句执行超时, 将关闭连接; 默认300秒; |
| serverPort | 8066 | 定义MyCat的使用端口, 默认8066 |
| managerPort | 9066 | 定义MyCat的使用端口, 默认9066 |

2). user标签

配置MyCat中的用户、访问密码,以及用户针对于逻辑库、逻辑表的权限信息,具体的权限描述方式及配置说明如下:

在测试权限操作时,我们只需要将 privileges 标签的注释放开。 在 privileges 下的schema标签中配置的dml属性配置的是逻辑库的权限。

在privileges的schema下的table标签的dml属性中配置逻辑表的权限。


5、Mycat分片规则

1.垂直分库

在业务系统中, 涉及以下表结构 ,但是由于用户与订单每天都会产生大量的数据, 单台服务器的数据存储及处理能力是有限的, 可以对数据库表进行拆分, 原有的数据库表如下。

现在考虑将其进行垂直分库操作,将商品相关的表拆分到一个数据库服务器,订单表拆分的一个数据库服务器,用户及省市区表拆分到一个服务器。
最终结构如下:

导入数据并查看表结构

sql 复制代码
查询用户的收件人及收件人地址信息(包含省、市、区)
select ua.user_id, ua.contact, p.province, c.city, r.area , ua.address fromtb_user_address ua,tb_areas_city c , tb_areas_provinces p ,tb_areas_region rwhere ua.province_id = p.provinceid and ua.city_id = c.cityid and ua.town_id =r.areaid ;

成功

sql 复制代码
查询每一笔订单及订单的收件地址信息(包含省、市、区)。

SELECT order_id , payment ,receiver, province , city , area FROM tb_order_master o, tb_areas_provinces p ,
 tb_areas_city c , tb_areas_region r WHERE o.receiver_province = p.provinceid AND o.receiver_city = c.cityid AND
o.receiver_region = r.areaid ;

失败,因为MyCat在执行该SQL语句时,需要往具体的数据库服务器中路由,而当前没有一个数据库服务器完全包含了订单以及省市区的表结构,造成SQL语句

使用全局表解决:

对于省、市、区/县表tb_areas_provinces , tb_areas_city , tb_areas_region,是属于数据字典表,在多个业务模块中都可能会遇到,可以将其设置为全局表,利于业务操作。修改schema.xml中的逻辑表的配置,修改 tb_areas_provinces、tb_areas_city、tb_areas_region 三个逻辑表,增加 type 属性,配置为global,就代表该表是全局表,就会在所涉及到的dataNode中创建给表。对于当前配置来说,也就意味着所有的节点中都有该表了。

sql 复制代码
<table name="tb_areas_provinces" dataNode="dn1,dn2,dn3" primaryKey="id"
type="global"/>
<table name="tb_areas_city" dataNode="dn1,dn2,dn3" primaryKey="id"
type="global"/>
<table name="tb_areas_region" dataNode="dn1,dn2,dn3" primaryKey="id"
type="global"/>

配置完成后重新启动mycat服务并重复sql语句,成功执行


2.水平分表

在业务系统中, 有一张表(日志表), 业务系统每天都会产生大量的日志数据 , 单台服务器的数据存储及处理能力是有限的, 可以对数据库表进行拆分。

2.1 schema.xml

sql 复制代码
<schema name="ITCAST" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100">
<table name="tb_log" dataNode="dn4,dn5,dn6" primaryKey="id" rule="mod-long" />
</schema>
<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

2.2 server.xml

sql 复制代码
<user name="root" defaultAccount="true">
<property name="password">123456</property>
<property name="schemas">SHOPPING,ITCAST</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.分片规则:

3.1范围分片

根据指定的字段及其配置的范围与数据节点的对应情况, 来决定该数据属于哪一个分片。

sql 复制代码
 配置属性的各种含义:
columns         标识将要分片的表字段
algorithm       指定分片函数与function的对应关系
class           指定该分片算法对应的类
mapFile         对应的外部配置文件
type            默认值为0 ; 0 表示Integer , 1 表示String
defaultNode     默认节点 默认节点的所用:枚举分片时,如果碰到不识别的枚举值, 就让它路由到默认节点 ; 如果没有默认值,碰到不识别的则报错 。

在rule.xml中配置分片规则时,关联了一个映射配置文件 autopartition-long.txt,该配置文件的配置如下:

sql 复制代码
# range start-end ,data node index
# K=1000,M=10000.
0-500M=0
500M-1000M=1
1000M-1500M=2

含义:0-500万之间的值,存储在0号数据节点(数据节点的索引从0开始) ; 500万-1000万之间的数据存储在1号数据节点 ; 1000万-1500万的数据节点存储在2号节点 ;

该分片规则,主要是针对于数字类型的字段适用

3.2取模分片

根据指定的字段值与节点数量进行求模运算,根据运算结果,来决定该数据属于哪一个分片

sql 复制代码
配置属性的各种含义:
columns 		标识将要分片的表字段
algorithm 		指定分片函数与function的对应关系
class 			指定该分片算法对应的类
count			数据节点的数量

该分片规则,主要是针对于数字类型的字段适用

3.3一致性hash算法

所谓一致性哈希,相同的哈希因子计算值总是被划分到相同的分区表中,不会因为分区节点的增加而改变原来数据的分区位置,有效的解决了分布式数据的拓容问题。

sql 复制代码
配置属性的各种含义:
columns 		标识将要分片的表字段
algorithm 		指定分片函数与function的对应关系
class 			指定该分片算法对应的类
seed 			创建murmur_hash对象的种子,默认0
count			 要分片的数据库节点数量,必须指定,否则没法分片
virtualBucketTimes	一个实际的数据库节点被映射为这么多虚拟节点,默认是160倍,也就是虚拟节点数是物理节点数的160倍;virtualBucketTimes*count就是虚拟结点数量 ;
weightMapFile	节点的权重,没有指定权重的节点默认是1。以properties文件的格式填写,以从0开始到count-1的整数值也就是节点索引为key,以节点权重值为值。所有权重值必须是正整数,否则以1代替
bucketMapPath	用于测试时观察各物理节点与虚拟节点的分布情况,如果指定了这个属性,会把虚拟节点的murmur hash值与物理节点的映射按行输出到这个文件,没有默认值,如果不指定,就不会输出任何东西

3.4枚举分片

通过在配置文件中配置可能的枚举值, 指定数据分布到不同数据节点上, 本规则适用于按照省份、性别、状态拆分数据等业务 。

sql 复制代码
配置属性的各种含义:
columns 		标识将要分片的表字段
algorithm 		指定分片函数与function的对应关系
class 			指定该分片算法对应的类
mapFile 		对应的外部配置文件
type 			默认值为0 ; 0 表示Integer , 1 表示String
defaultNode		默认节点 ; 小于0 标识不设置默认节点 , 大于等于0代表设置默认节点 ;默认节点的所用:枚举分片时,如果碰到不识别的枚举值, 就让它路由到默认节点 ; 如果没有默认值,碰到不识别的则报错 。

3.5应用指定算法

运行阶段由应用自主决定路由到那个分片 , 直接根据字符子串(必须是数字)计算分片号。

sql 复制代码
配置属性的各种含义:
columns 		标识将要分片的表字段
algorithm 		指定分片函数与function的对应关系
class 			指定该分片算法对应的类
startIndex 		字符子串起始索引
size 			字符长度
partitionCount	分区(分片)数量
defaultPartition默认分片(在分片数量定义时, 字符标示的分片编号不在分片数量内时,使用默认分片)

如:id=05-100000002 , 在此配置中代表根据id中从 startIndex=0,开始,截取siz=2位数字即05,05就是获取的分区,如果没找到对应的分片则默认分配到defaultPartition 。

3.6固定hash算法

该算法类似于十进制的求模运算,但是为二进制的操作,例如,取 id 的二进制低 10 位 与1111111111 进行位 & 运算,位与运算最小值为 0000000000,最大值为1111111111,转换为十进制,也就是位于0-1023之间。

特点:

  • 如果是求模,连续的值,分别分配到各个不同的分片;但是此算法会将连续的值可能分配到相同的
  • 分片,降低事务处理的难度。
  • 可以均匀分配,也可以非均匀分配。
  • 分片字段必须为数字类型。
sql 复制代码
配置属性的各种含义:
columns 		标识将要分片的表字段
algorithm 		指定分片函数与function的对应关系
class 			指定该分片算法对应的类
partitionCount	分区(分片)数量
partitionLength 分片范围列表

约束 :

  • 分片长度 : 默认最大2^10 , 为 1024 ;
  • count, length的数组长度必须是一致的 ;

以上分为三个分区:0-255,256-511,512-1023

3.7字符串hash解析

截取字符串中的指定位置的子字符串, 进行hash算法, 算出分片

sql 复制代码
配置属性的各种含义:
columns 		标识将要分片的表字段
algorithm 		指定分片函数与function的对应关系
class 			指定该分片算法对应的类
partitionCount	分区(分片)数量
partitionLength hash求模基数 ; length*count=1024 (出于性能考虑)
hashSlice		hash运算位 ,根据子字符串的hash运算 ; 0代表 str.length(), -1代表 str.length()-1 ,大于0只代表数字自身 ;可以理解为substring(start,end),start为0则只表示0

3.8按天分片

按照日期及对应的时间周期来分片。

sql 复制代码
配置属性的各种含义:
columns 		标识将要分片的表字段
algorithm 		指定分片函数与function的对应关系
class 			指定该分片算法对应的类
dateFormat 		日期格式
sBeginDate 		开始日期
sEndDate		结束日期,如果配置了结束日期,则代码数据到达了这个日期的分片后,会重复从开始分片插入
sPartionDay 	分区天数,默认值 10 ,从开始日期算起,每个10天一个分区

3.9按自然月分片

使用场景为按照月份来分片, 每个自然月为一个分片。

sql 复制代码
配置属性的各种含义:
columns 		标识将要分片的表字段
algorithm 		指定分片函数与function的对应关系
class 			指定该分片算法对应的类
dateFormat 		日期格式
sBeginDate 		开始日期
sEndDate		结束日期,如果配置了结束日期,则代码数据到达了这个日期的分片后,会重复从开始分片插入

注意:以上规则我均未列出具体的schema.xml和rule.xml实现


6、Mycat管理及监控

四、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。

2、一主一从

MySQL的主从复制,是基于二进制日志(binlog)实现的。

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。

3.1schema.xml配置

sql 复制代码
<!-- 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:

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:

  • 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都是可以完成读写分离的。

而在该模式下,如果主节点宕机,业务系统只能读而不能写,这个问题可以由双主双从来解决:

4、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。架构图如下:

5、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。

1)schema.xml

sql 复制代码
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,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

sql 复制代码
<user name="root" defaultAccount="true">
<property name="password">123456</property>
<property name="schemas">SHOPPING,ITCAST,ITCAST_RW2</property>

经测试,已经实现读写分离,而且当主库1挂掉之后,主库2会自动切换以写入数据

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