在實際的生產環境中，如果對數據庫的讀和寫都在同一個數據庫服務器中操作，無論是在安全性、高可用性還是高併發性等各個方面都不能完全滿足實際需求的。因此，一般都是通過主從複製的方式來同步數據源，再通過讀寫分離來提升數據庫的併發負載能力，通過這樣的方案進行部署與實施的。本篇博客詳細介紹MySQL主從複製和MySQL讀寫分離的原理與配置，希望能夠對您有所幫助。
1. MySQL主從複製的工作原理
MySQL的主從複製和MySQL的讀寫分離兩者有着緊密的聯繫，首先需要要部署完成主從複製，才能在此基礎上進行數據的讀寫分離
1）MySQL支持的複製類型
（1）基於語句的複製。在服務器上執行sql語句，在從服務器上執行同樣的語句，mysql默認採用基於語句的複製，執行效率高。
（2） 基於行的複製。把改變的內容複製過去，而不是把命令在從服務器上執行一遍。
（3） 混合類型的複製。默認採用基於語句的複製，一旦發現基於語句無法精確複製時，就會採用基於行的複製。
2）複製的工作過程
MySQL複製的工作過程如下圖所示：
（1）在每個事務更新數據完成之前，Master在二進制日誌記錄這些改變。寫入二進制日誌完成後，Master通知存儲引擎提交事務。
（2）Slave將Master的Binary log複製到其中繼日誌。首先，Slave開始一個工作線程（I/O），I/O線程在Master上打開一個普通的連接，然後開始Binlog dump process。Binlog dump process從Master的二進制日誌中讀取事件，如果已經跟上Master，它會睡眠並等待Master產生新的事件，I/O線程將這些事件寫入中繼日誌。
（3）SQL slave thread（SQL從線程）處理該過程的最後一步。SQL線程從中繼日誌讀取事件，並重放其中的事件而更新slave數據，使其與Master中的數據一致，只要該線程與I/O線程保持一致，中繼日誌通常會位於OS緩存中，所以中繼日誌的開銷很小。
2.MySQL讀寫分離的工作原理
讀寫分離就是隻在主服務器上寫，數據會同步到從服務器，從服務器只能讀，實現備份的同時也實現了數據庫性能的優化，提升了服務器安全。
目前較爲常見的MySQL讀寫分離分爲以下兩種：
1）基於程序代碼內部實現
在代碼中根據select 、insert進行路由分類，這類方法也是目前生產環境下應用最廣泛的。優點是性能較好，因爲程序在代碼中實現，不需要增加額外的硬件開支，缺點是需要開發人員來實現，運維人員無從下手。
2）基於中間代理層實現
代理一般介於應用服務器和數據庫服務器之間，代理數據庫服務器接收到應用服務器的請求後根據判斷後轉發到，後端數據庫，有以下代表性的程序。
（1）MySQL_Proxy。MySQL_Proxy是MySQL的一個開源項目，通過其自帶的lua腳本進行SQL判斷。
（2）Atlas。是由 Qihoo 360, Web平臺部基礎架構團隊開發維護的一個基於MySQL協議的數據中間層項目。它是在MySQL_Proxy 0.8.2版本的基礎上，對其進行了優化，增加了一些新的功能特性。360內部使用Atlas運行的MySQL業務，每天承載的讀寫請求數達幾十億條，支持事物以及存儲過程。
（3）Amoeba。由阿里巴巴集團在職員工陳思儒使用序Java語言進行開發，阿里巴巴集團將其用於生產環境下，但是他並不支持事物以及存數過程。
經過上述簡單的比較，不是所有的應用都能夠在基於程序代碼中實現讀寫分離，像一些大型的Java應用，如果在程序代碼中實現讀寫分離對代碼的改動就較大，所以，像這種應用一般會考慮使用代理層來實現，那麼今天就使用Amoeba爲例，完成主從複製和讀寫分離。
案例概述：
本案例使用五臺服務器模擬搭建，具體如下所示：
| 主機 | 操作系統 | IP地址 |
| 客戶端 | Redhat 6.5 | 192.168.1.10/24 |
| Amoeba | Redhat 6.5 | 192.168.1.10/24 |
| Master | Redhat 6.5 | 192.168.1.30/24 |
| Slave1 | Redhat 6.5 | 192.168.1.40/24 |
| Slave2 | Redhat 6.5 | 192.168.1.50/24 |
1. 搭建MySQL主從複製
（1）在Master、Slave1、Slave2上安裝MySQL數據庫
參考我之前的博文 http://blog.51cto.com/yangshufan/2049291，這裏就不在贅述了
（2）啓動MySQL服務
[root@localhost ~]# service mysqld start Starting MySQL.. [確定] [root@localhost ~]# chkconfig mysqld on [root@localhost ~]# mysqladmin -u -root password 123456 //爲root用戶設置密碼
（3）配置MySQL主服務器（Master）
[root@localhost ~]# yum -y install ntp //建立時間同步環境、安裝NTP [root@localhost ~]# vim /etc/ntp.conf //配置NTP，添加如下兩行 server 127.127.1.0 fudge 127.127.1.0 stratum 8 [root@localhost ~]# service iptables stop //關閉防火牆或指定端口開放 [root@localhost ~]# service ntpd restart //重啓服務 關閉 ntpd： [失敗] 正在啓動 ntpd： [確定] [root@localhost ~]# vim /etc/my.cnf //修改添加配置文件 server-id = 1 //mysql數據的唯一標示（不能重複） log-slave-updates=true //允許連級複製 （增加） log-bin=master-bin //二進制文件名（修改） [root@localhost ~]# service mysqld restart Shutting down MySQL. [確定] Starting MySQL.. [確定] [root@localhost ~]# mysql -u root -p123456 //登錄MySQL程序 mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.1.%' identified by '123'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) //給從服務器授權 mysql> flush privileges; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> show master status; +------------------+----------+--------------+------------------+ | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | +------------------+----------+--------------+------------------+ | mysql-bin.000009 | 587 | | | +------------------+----------+--------------+------------------+ 1 row in set (0.00 sec) //File列顯示日誌名、Position列顯示偏移量，這兩個值在後面配置從服務器的時候需要
（4）配置從服務器（Slave1、Slave1）
[root@localhost ~]# yum -y install ntpdate //安裝ntpdate [root@localhost ~]# /usr/sbin/ntpdate 192.168.1.30 //在從服務器進行時間同步 [root@localhost ~]# service iptables stop //關閉防火牆或指定端口開放 [root@localhost ~]# vim /etc/my.cnf server-id = 2 //不能與主服務器相同，但其他從服務器要相同 relay-log=relay-log-bin //複製過來的二進制文件名，增加 relay-log-index=slave-relay-bin.index //中繼日誌存放的文件名稱，增加 [root@localhost ~]# service mysqld restart Shutting down MySQL. [確定] Starting MySQL.. [確定] [root@localhost ~]# mysql -u root -p123456 //登錄MySQL，配置同步 mysql> change master to master_host='192.168.1.30',master_user='myslave', -> master_password='123',master_log_file='master-bin.000009', -> master_log_pos=587; Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) mysql> start slave; //啓動同步 Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec) mysql> show slave status\G; //確保以下兩個值爲Yes Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes
（5）驗證主從複製效果
1）在主服務器上新建數據庫“yangshufan”
[root@localhost ~]# mysql -u root -p123456 mysql> create database yangshufan; Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
2）在主、從服務器上查看數據庫，顯示數據庫相同，說明主從複製成功
mysql> show databases; +--------------------+ | Database | +--------------------+ | information_schema | | mysql | | performance_schema | | test | | yangshufan | +--------------------+ 5 rows in set (0.06 sec)
2. 搭建MySQL讀寫分離
（1）在主機Amoeba上安裝java環境（amoeba軟件基於java平臺運行）
[root@localhost ~]# chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin [root@localhost ~]# ./jdk-6u14-linux-x64.bin //選擇yes安裝 [root@localhost ~]# mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6 [root@localhost ~]# vim /etc/profile //增加以下內容 export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6 export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib export PATH=$JAVA_HOME/lib/$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH:$HOME/bin export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba/ export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin [root@localhost ~]# soure /etc/profile //執行文件 [root@localhost ~]# java -version //Java環境配置成功 java version "1.7.0_45" OpenJDK Runtime Environment (rhel-2.4.3.3.el6-x86_64 u45-b15) OpenJDK 64-Bit Server VM (build 24.45-b08, mixed mode)
（2）安裝並配置Amoeba軟件
[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/amoeba [root@localhost ~]# tar zxf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba [root@localhost ~]# chmod -R 755 /usr/local/amoeba/ [root@localhost ~]# /usr/local/amoeba/bin/amoeba //顯示此消息說明Amoeba安裝成功 amoeba start|stop
（3）配置amoeba讀寫分離，兩個slave讀負載均衡
1）在主、從服務器上開放權限給amoeba訪問
mysql> grant all on *.* to ysf@'192.168.1.%' identified by '123abc'; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
2）編輯amoeba.xml文件
[root@localhost ~]# vim /usr/local/amoeba/conf/amoeba.xml //修改以下文件
<property name="authenticator">
<bean class="com.meidusa.amoeba.mysql.server.MysqlClientAuthenticator">
<property name="user">amoeba</property> //這裏用戶名、密碼後面連接Amoeba使用
<property name="password">123456</property>
//……省略部分內容
</property>
<property name="sqlFunctionFile">${amoeba.home}/conf/functionMap.xml</property>
<property name="LRUMapSize">1500</property>
<property name="defaultPool">master</property> //定義默認的池，注意去掉註釋
<property name="writePool">master</property> //定義寫池
<property name="readPool">slaves</property> //定義讀池
<property name="needParse">true</property>
</queryRouter>3）編輯dbServers.xml文件
[root@localhost ~]# vim /usr/local/amoeba/conf/dbServers.xml <!-- mysql user --> <property name="user">ysf</property> //修改爲第3步的用戶名、密碼 <property name="password">123abc</property> //去掉註釋 //……省略部分內容 <dbServer name="master" parent="abstractServer"> //定義master <factoryConfig> <!-- mysql ip --> <property name="ipAddress">192.168.1.30</property> </factoryConfig> </dbServer> <dbServer name="slave1" parent="abstractServer"> //定義slave1 <factoryConfig> <!-- mysql ip --> <property name="ipAddress">192.168.1.40</property> </factoryConfig> </dbServer> <dbServer name="slave2" parent="abstractServer"> //定義slave2 <factoryConfig> <!-- mysql ip --> <property name="ipAddress">192.168.1.50</property> </factoryConfig> </dbServer> <dbServer name="slaves" virtual="true"> //定義slave池 <poolConfig class="com.meidusa.amoeba.server.MultipleServerPool"> <!-- Load balancing strategy: 1=ROUNDROBIN , 2=WEIGHTBASED , 3=HA--> <property name="loadbalance">1</property> <!-- Separated by commas,such as: server1,server2,server1 --> <property name="poolNames">slave1,slave2</property> //用逗號分隔slave名 </poolConfig> </dbServer> [root@localhost ~]# /usr/local/amoeba/bin/amoeba start& //啓動amoeba默認端口8066
4）在客戶端測試讀寫分離
[root@localhost ~]# yum -y install mysql [root@localhost ~]# mysql -u amoeba -p123456 -h 192.168.1.20 -P8066
master、slave1、slave2都需要開放3306端口
amoeba開放8066端口
驗證讀操作：
（1）在Master創建一個ysf表，同步到各從服務器上
（2）分別在兩臺從服務器上關閉Slave功能（stop slave;）
（3）分別在主、從服務器ysf表上插入不同的語句
（4）在client上查詢ysf表，發現只能查看兩臺從服務器的數據
驗證寫操作：
（1）在client上插入一條語句
（2）分別到主、從服務器上查詢語句，發現只有主服務器才能查看這條語句
由此驗證，寫操作都在主服務器上，實現數據的統一更新；從服務器只負責讀取，分擔了數據庫壓力