docker搭建MySQL集群
一、读写分离架构
其中一个是主库,负责写入数据,称之为:写库;
其它都是从库,负责读取数据,称之为:读库;
- 读库和写库的数据一致;
- 写数据必须写到写库;
- 读数据必须到读库;
上面的架构,可以看出,应用程序会连接到多个节点,使得应用程序的复杂度会提升,可以通过中间件方式解决
二、中间件
- 应用程序只需要连接到中间件即可,无需连接多个数据库节点应用程序无需区分读写操作,对中间件直接进行读写操作即可
- 在中间件中进行区分读写操作,读发送到从节点,写发送到主节点该架构也存在问题,中间件的性能成为了系统的瓶颈,那么架构可以改造成这样:
- 这样的话,中间件的可靠性得到了保证,但是也带来了新的问题,应用系统依然是需要连接到2个中间件,又为应用系统带来了复杂度。
2.1、负载均衡
- 为了解决以上问题,继续优化架构,在应用程序和中间件之间增加proxy代理,由代理来完成负载均衡的功能,应用程序只需要对接到proxy即可。
2.2、PXC集群架构
- 前面的架构中,都是基于MySQL主从的架构,那么在主从架构中,弱一致性问题依然没有解决,如果在需要强一致性的需求中,显然这种架构是不能应对的,比如:交易数据。
- PXC提供了读写强一致性的功能,可以保证数据在任何一个节点写入的同时可以同步到其它节点,也就意味着可以存其它的任何节点进行读取操作,无延迟。
2.3、混合架构
- PXC架构中,虽然可以实现了事务的强一致性,但是它是通过牺牲了性能换来的一致性,如果在某些业务场景下,如果没有强一致性的需求,那么使用PXC就不合适了。所以,在我们的系统架构中,需要将这两种方式综合起来,这样才是一个较为完善的架构。
三、搭建主从复制架构
使用的MySQL percona版本,并且通过docker进行搭建服务。
3.1、主从复制原理
- mysql主(称master)从(称slave)复制的原理: master将数据改变记录到二进制日志(binary log)中,也即是配置文件log-bin指定的文件(这些记录叫做二进制日志事件,binary log events)
- slave将master的binary log events拷贝到它的中继日志(relay log)
- slave重做中继日志中的事件,将改变反映它自己的数据(相当于执行一遍更新的sql语句)
主从配置需要注意的地方 - 主DB server和从DB server数据库的版本一致主DB server和从DB server数据库数据一致
- 主DB server开启二进制日志,主DB server和从DB server的server_id都必须唯一。
3.2、搭建主库
创建目录
mkdir /root/data/mysql/master01
切换目录
cd /root/data/mysql/master01
创建文件夹
mkdir conf data
给文件夹授权
chmod 777 * -R
创建配置文件
cd /root/data/mysql/master01/conf
vim my.cnf
输入如下内容
[mysqld]
log-bin=mysql-bin #开启二进制日志
server-id=1 #服务id,不可重复
创建容器
docker create --name master01 -v /root/data/mysql/master01/data:/var/lib/mysql -v /root/data/mysql/master01/conf:/etc/my.cnf.d -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root percona
启动
docker start master01 && docker logs -f master01
创建同步账户以及授权
create user 'huan'@'%' identified by 'huan';
grant replication slave on *.* to 'huan'@'%';
flush privileges;
#查看master状态
show master status;
#查看二进制日志相关的配置项
show global variables like 'binlog%';
#查看server相关的配置项
show global variables like 'server%';
3.3、搭建从库
创建目录
mkdir /root/data/mysql/slave01
cd /root/data/mysql/slave01
mkdir conf data
chmod 777 * -R
创建配置文件
cd /root/data/mysql/slave01/conf
vim my.cnf
输入如下内容
[mysqld]
server-id=2 #服务id,不可重复
#创建容器
docker create --name slave01 -v /root/data/mysql/slave01/data:/var/lib/mysql -v /root/data/mysql/slave01/conf:/etc/my.cnf.d -p 3307:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root percona
启动
docker start slave01 && docker logs -f slave01
设置master相关信息
CHANGE MASTER TO
master_host='123.60.31.104',
master_user='huan',
master_password='huan',
master_port=3306,
master_log_file='mysql-bin.000003',
master_log_pos=739;
启动同步
start slave;
查看master状态
show slave status;
当看到两个大Yes就成功啦
3.4、主从复制模式
- 在查看二进制日志相关参数内容中,会发现默认的模式为ROW,其实在MySQL中提供了有3种模式,基于SQL语句的复制(statement-based replication, SBR),基于行的复制(row-based replication,RBR),混合模式复制(mixedbased replication,MBR)。
- 对应的,binlog的格式也有三种:STATEMENT,ROW,MIXED。
STATEMENT模式(SBR)
每一条会修改数据的sql语句会记录到binlog中。
a. 优点是并不需要记录每一条sql语句和每一行的数据变化,减少了binlog日志量,节约IO,提高性能。
b. 缺点是在某些情况下会导致master-slave中的数据不一致(如sleep()函数,
last_insert_id(),以及user-defined functions(udf)等会出现问题)
ROW模式(RBR)
不记录每条sql语句的上下文信息,仅需记录哪条数据被修改了,修改成什么样了。而且不会出现某些特定情况下的存储过程、或function、或trigger的调用和触发无法被正确复制的问题。缺点是会产生大量的日志,尤其是altertable的时候会让日志暴涨。
MIXED模式(MBR)
以上两种模式的混合使用,一般的复制使用STATEMENT模式保存binlog对于STATEMENT模式无法复制的操作使用ROW模式保存binlog,MySQL会根据执行的SQL语句选择日志保存方式。 建议使用MIXED模式。
#修改主库的配置
binlog_format=MIXED#重启
docker restart master01 && docker logs -f master01#查看二进制日志相关的配置项
show global variables like 'binlog%';
四、MyCat中间件
- 一个彻底开源的,面向企业应用开发的大数据库集群支持事务、ACID、可以替代MySQL的加强版数据库
- 一个可以视为MySQL集群的企业级数据库,用来替代昂贵的Oracle集群
- 一个融合内存缓存技术、NoSQL技术、HDFS大数据的新型SQL Server结合传统数据库和新型分布式数据仓库的新一代企业级数据库产品
- 一个新颖的数据库中间件产品
- 支持SQL92标准
- 支持MySQL、Oracle、DB2、SQL Server、PostgreSQL等DB的常见SQL语法
- 遵守Mysql原生协议,跨语言,跨平台,跨数据库的通用中间件代理。
- 基于心跳的自动故障切换,支持读写分离,支持MySQL主从,以及galera cluster集群。
- 支持Galera for MySQL集群,Percona Cluster或者MariaDB cluster
- 基于Nio实现,有效管理线程,解决高并发问题。
- 支持数据的多片自动路由与聚合,支持sum,count,max等常用的聚合函数,支持跨库分页。
- 支持单库内部任意join,支持跨库2表join,甚至基于caltlet的多表join。
- 支持通过全局表,ER关系的分片策略,实现了高效的多表join查询。
- 支持多租户方案。
- 支持分布式事务(弱xa)。
- 支持XA分布式事务(1.6.5)。
- 支持全局序列号,解决分布式下的主键生成问题。
- 分片规则丰富,插件化开发,易于扩展。
- 强大的web,命令行监控。
- 支持前端作为MySQL通用代理,后端JDBC方式支持Oracle、DB2、SQL Server 、 mongodb 、巨杉。
- 支持密码加密
- 支持服务降级
- 支持IP白名单
- 支持SQL黑名单、sql注入攻击拦截
- 支持prepare预编译指令(1.6)
- 支持非堆内存(Direct Memory)聚合计算(1.6)
- 支持PostgreSQL的native协议(1.6)
- 支持mysql和oracle存储过程,out参数、多结果集返回(1.6)
- 支持zookeeper协调主从切换、zk序列、配置zk化(1.6)
- 支持库内分表(1.6)
- 集群基于ZooKeeper管理,在线升级,扩容,智能优化,大数据处理(2.0开发版)。
4.1、docker安装Mycat
新建目录
mkdir /root/data/mycat
切换目录
cd /root/data/mycat
下载mycat release1.6.7.6到当前目录
wget http://dl.mycat.org.cn/1.6.7.6/20201126013625/Mycat-server-1.6.7.6-release-20201126013625-linux.tar.gz
改名
mv Mycat-server-1.6.7.6-release-20201126013625-linux.tar.gz mycat1.6.7.6.tar.gz
解压conf目录到当前目录,因为使用docker直接挂载conf目录会报错,mycat启动时需要依赖conf目录中的文件。
tar -zxvf mycat1.6.7.6.tar.gz -C /root/data/mycat/conf
修改conf配置文件
server.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mycat:server SYSTEM "server.dtd">
<mycat:server xmlns:mycat="http://io.mycat/"><system><property name="nonePasswordLogin">0</property><property name="useHandshakeV10">1</property><property name="useSqlStat">0</property><property name="useGlobleTableCheck">0</property><property name="sequnceHandlerType">2</property><property name="subqueryRelationshipCheck">false</property><property name="processorBufferPoolType">0</property><property name="handleDistributedTransactions">0</property><property name="useOffHeapForMerge">1</property><property name="memoryPageSize">64k</property><property name="spillsFileBufferSize">1k</property><property name="useStreamOutput">0</property><property name="systemReserveMemorySize">384m</property><property name="useZKSwitch">false</property></system><!--这里是设置的huan用户和虚拟逻辑库--><user name="huan" defaultAccount="true"><property name="password">huan</property><!--虚拟逻辑库的数据库名--><property name="schemas">huan</property></user>
</mycat:server>
schema.xml
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/"><!--配置数据表--><schema name="huan" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100"><table name="t_blog" dataNode="dn1" rule="mod-long" /></schema><!--配置分片关系--><dataNode name="dn1" dataHost="cluster1" database="huan" /><!--配置连接信息--><dataHost name="cluster1" maxCon="1000" minCon="10" balance="3"writeType="1" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"slaveThreshold="100"><heartbeat>select user()</heartbeat><writeHost host="W1" url="123.60.31.104:3306" user="root" password="root"><readHost host="W1R1" url="123.60.31.104:3307" user="root" password="root" /></writeHost></dataHost>
</mycat:schema>
balance属性说明:
负载均衡类型,目前的取值有3 种:
- balance=“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。
- balance=“1”,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。- balance=“2”,所有读操作都随机的在writeHost、readhost 上分发。
- balance=“3”,所有读请求随机的分发到wiriterHost 对应的readhost 执行,writerHost 不负担读压 力,
注意balance=3 只在1.4 及其以后版本有,1.3 没有。
创建Dockerfile文件,输入以下内容
FROM openjdk:8-jdk-stretchADD http://dl.mycat.org.cn/1.6.7.6/20201126013625/Mycat-server-1.6.7.6-release-20201126013625-linux.tar.gz /usr/local
RUN cd /usr/local && tar -zxvf Mycat-server-1.6.7.6-release-20201126013625-linux.tar.gz && ls -lnaENV MYCAT_HOME=/usr/local/mycat
WORKDIR /usr/local/mycatENV TZ Asia/ShanghaiEXPOSE 8066 9066CMD ["/usr/local/mycat/bin/mycat", "console","&"]
rule.xml
<function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod"><!-- how many data nodes --><property name="count">1</property>
</function>
创建镜像文件
docker build -t mycat:1.6.7.6 .
运行容器并挂载配置文件目录与日志目录
docker run --privileged=true -p 8066:8066 -p 9066:9066 --name mycat -v /root/data/mycat/conf:/usr/local/mycat/conf -v /root/data/mycat/logs:/usr/local/mycat/logs -d mycat:1.6.7.6
#-v /root/data/mycat/conf:/usr/local/mycat/conf 挂载配置文件目录
#-v /root/data/mycat/logs:/usr/local/mycat/logs 挂载日志目录# --network=adnc_net --ip 172.20.0.16 adnc_net是自建的bridge网络,如果使用docker默认网络,不需要这段
4.2、mycat集群
五、haprozy负载均衡
5.1、docker部署haproxy
拉取镜像
docker pull haproxy:1.9.3
创建目录,用于存放配置文件
mkdir /root/data/haproxy
创建容器
docker create --name haproxy --net host -v /root/data/haproxy:/usr/local/etc/haproxy haproxy:1.9.3
编写配置文件
vim /root/data/haproxy/haproxy.cfg
globallog 127.0.0.1 local2maxconn 4000daemon
defaultsmode httplog globaloption httplogoption dontlognulloption http-server-closeoption forwardfor except 127.0.0.0/8option redispatchretries 3timeout http-request 10stimeout queue 1mtimeout connect 10stimeout client 1mtimeout server 1mtimeout http-keep-alive 10stimeout check 10smaxconn 3000listen admin_statsbind 0.0.0.0:4001mode httpstats uri /dbsstats realm Global\ statisticsstats auth admin:admin123listen proxy-mysqlbind 0.0.0.0:4002mode tcpbalance roundrobinoption tcplogserver mycat_1 123.60.12.197:8066 check port 8066 maxconn 2000server mycat_2 123.60.31.104:8066 check port 8066 maxconn 2000
启动容器
docker restart haproxy && docker logs -f haproxy
浏览器访问 http://123.60.31.104:4001/dbs
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