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mariadb简单入门

     数据库对于互联网公司来说是一个公司的心脏,没有了它这个公司绝对只是一堆ppt。由此对于一个运维来说数据库绝对是维护的重中之重,每天都要对数据库进行增量备份,每周要进行一次完全备份。常用的备份工具mysqldump这是一个逻辑被分工具那就意味着性能将会被计算消耗一些;extrabackup这是一个物理备份工具,具有较好的性能;还有一种借助lvm进行备份的方法,这种方法的显然不靠谱,因为lvm保存的数据不具有硬件级恢复数据的特性,一旦遇到极端情况,我们只能接受数据丢失。

     数据库需要备份什么?1数据,日志;2程序,存储例程;3配置文件。既然要备份这些数据,我们需要了解他们的结构,配置文件好理解也好备份,程序和存储例程的备份也比较好备份只要提供统样的运行环境。

     数据备份就很麻烦了,我们需要充分的了解mariadb的运行原理。其中在mariadb存储时使用的是黑盒存储,那就造成一个问题,我们要查看数据库中的数据只有使用mysql客户端。那么我们备份这些数据就有两个方法。一个是逻辑备份,我们把数据反向生成一个mysql客户端产生数据的方法,这个备份会有一个极大的问题,反向生成会很慢,恢复数据也会很慢;另一个是物理备份,我们直接把黑盒数据复制一份,但是这种备份就很麻烦了,备份数据库我们不能把数据库停下来吧,万一来了一个大单数据库停会造成很大的影响。每天都例行对数据库进行维护貌似只有某个交通公司在这么干,作为以用户为中心的公司这么做很有可能会流失客户,备份的特性依赖于存储引擎。

存储引擎

     表类型:表级别概念,不建议在同一个库中的表上使用不同的ENGINE;

     CREATE TABLE ... ENGINE[=]STORAGE_ENGINE_NAME ... #定义数据库表使用的存储引擎

     SHOW TABLE STATUS #查看存储引擎

常见的存储引擎:

    MyISAM, Aria, InnoDB, MRG_MYISAM, CSV, BLACKHOLE, MEMORY, PERFORMANCE_SCHEMA, ARCHIVE, FEDERATED

当前数据库支持的存储引擎

    mysql> SHOW ENGINES;

InnoDB:InnoBase

    Percona-XtraDB, Supports transactions, row-level locking, and foreign keys

    数据存储于“表空间(table space)"中:

        (1) 所有InnoDB表的数据和索引存储于同一个表空间中;

            表空间文件:datadir定义的目录中

                文件:ibdata1, ibdata2, ...

        (2) innodb_file_per_table=ON,意味着每表使用单独的表空间文件;

            数据文件(数据和索引,存储于数据库目录): tbl_name.ibd

        表结构的定义:在数据库目录,tbl_name.frm

    事务型存储引擎,适合对事务要求较高的场景中;但较适用于处理大量短期事务;

    基于MVCC(Mutli Version Concurrency Control)支持高并发;支持四个隔离级别,默认级别为REPEATABLE-READ;间隙锁以防止幻读;

    使用聚集索引(主键索引);

    支持”自适应Hash索引“;

    锁粒度:行级锁;间隙锁;

    总结:

        数据存储:表空间;

        并发:MVCC,间隙锁,行级锁;

        事务:REPEATABLE-READ;适用于大量短期事务;

        索引:聚集索引、辅助索引;

        性能:预读操作、内存数据缓冲、内存索引缓存、自适应Hash索引、插入操作缓存区;

        备份:支持热备;

MyISAM:

    支持全文索引(FULLTEXT index)、压缩、空间函数(GIS);

    不支持事务

    锁粒度:表级锁

    崩溃无法保证表安全恢复

    适用场景:只读或读多写少的场景、较小的表(以保证崩溃后恢复的时间较短);

    文件:每个表有三个文件,存储于数据库目录中

        tbl_name.frm:表格式定义;

        tbl_name.MYD:数据文件;

        tbl_name.MYI:索引文件;

    特性:

        加锁和并发:表级锁;

        修复:手动或自动修复、但可能会丢失数据;

        索引:非聚集索引;

        延迟索引更新;

        表压缩;

    

日志备份

     日志备份就很难理解了,mariadb设计时就考虑到数据的完全性,必须保证数据写入成功,那么设计一套记录日志:

     访问日志

     慢访问日志,访问时间较长的命令

     二进制日志,记录导致数据库变化的命令。

     中继日志,数据库主从

     那么为什么要备份日志,因为我们备份数据后,数据库发生变化那么怎么保证数据的完全性,这里我们可以借助二进制日志,把备份的数据库后变更的操作再次执行一遍,我们就可以恢复数据库的数据了。

逻辑备份恢复数据库

#首先准备好备份
mysqldump --databases DATABASENAME --single-transaction -R --triggers -E --flush-logs --master-data=http://www.mamicode.com/2 > /tmp/backup.sql>

物理备份

     物理备份我们可以进行全量备份,增量备份,变量备份。在这个地址下载xtrabackup:https://www.percona.com/downloads/XtraBackup/Percona-XtraBackup-2.4.5/binary/redhat/7/x86_64/percona-xtrabackup-24-2.4.5-1.el7.x86_64.rpm

全量备份

innobackupex --user=root --host=localhost --password=aaa /BACKUP/DIR 备份数据库
innobackupex --apply-log /BACKUP/DIR #备份日志
mysqlbinlog --start-position=# --stop-position=# /var/lib/mysql/master-log.00000# > /tmp/bin.log #然后备份二进制日志,去掉不想执行的语句
innobackupex --copy-back /BACKUP/DIR #恢复备份
chown -R mysql.mysql /var/lib/mysql
systemctl start mariadb.service
#恢复二进制日志中产生的数据
mysql <<eof
set @@session.sql_log_bin=OFF;
source /tmp/bin.log;
set @@session.sql_log_bin=ON;
eof

增量备份

innodbbackupex --incremental --user=root --host=localhost --password=aaa incremental-basedir=/BACKUP/DIR
备份合并,把增量备份的数据合并到全量备份里
innodbbackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR incremental-basedir=/BACKUP/DIR


主从复制

     只进行备份是远远不够的,当mariadb故障的这就需要我们提供高可用集群;数据库的读请求量特别大的时候,我们需要一个服务器分担读请求;写请求也变大,这里不讨论。先说读请求变大我们可以增加服务器,分担压力,一般使用主从,或者使用双主。

主从

     使用主从的话,当写节点故障需要我们提供迁移工具常用的mha

主服务器

vim /etc/my.cnf
innodb_file_per_table=1
skip_name_resolve=1
server_id=#
log_bin=log-bin
启动服务,并授权
            mysql> GRANT REPLICATION SLAVE,REPLICATION CLIENT ON *.* TO ‘USERNAME‘@‘HOST‘ IDENTIFIED BY ‘YOUR_PASSWORD‘;
            mysql> FLUSH PRIVILEGES;

从服务器

vim /etc/my.cnf
innodb_file_per_table=1
skip_name_resolve=1
server_id=#
relay_log=relay-log
启动服务:
            mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST=‘HOST‘,MASTER_USER=‘USERNAME‘,MASTER_PASSWORD=‘YOUR_PASSWORD‘,MASTER_LOG_FILE=‘BINLOG‘,MASTER_LOG_POS=#;
            mysql> START SLAVE [IO_THREAD|SQL_THREAD];
            mysql> SHOW SLAVE STATUS;


ssl


配置主服务器

创建证书文件
cd /etc/pki/CA/
touch index.txt
echo 01 > serial
(umask 066;openssl genrsa -out private/cakey.pem 2048)
openssl req -new -x509 -key private/cakey.pem -out cacert.pem
(umask 066;openssl genrsa -out mysql.key 2048; )
openssl req -new -key mysql.key -out mysql.csr -days 365
openssl ca -in mysql.csr -out mysql.crt -days 700
(umask 066;openssl genrsa -out client.key 2048; )
openssl req -new -key client.key -out client.csr -days 365
openssl ca -in client.csr -out client.crt -days 700
#复制证书文件,并更改属组属主
cp cacert.pem mysql.crt mysql.key client.key client.crt /etc/mysql/
chown -R mysql.mysql /etc/mysql
#复制秘钥证书,前提需要在slave上创建/etc/mysql目录
scp -p client.key client.crt cacert.pem 172.16.29.10:/etc/mysql
vim /etc/my.cnf
#在[mysqld]段中添加如下配置
ssl #开启SSL功能
ssl-ca = /etc/mysql/cacert.pem #指定CA文件位置
ssl-cert = /etc/mysql/mysql.crt #指定证书文件位置
ssl-key = /etc/mysql/mysql.key #指定密钥所在位置
#开启服务器
systemctl restart mariadb.service
#授权
mysql
grant replication slave,replication client on *.* to ‘tom‘@‘172.16.%.%‘ identified by ‘tom‘ require ssl;

slave节点

#在slave上连接
cd /etc/mysql/
mysql --ssl-ca=cacert.pem --ssl-cert=client.crt --ssl-key=client.key -h172.16.29.2 -utom -ptom
#查看连接状态
\s
quit

显示如下一行使用ssl代表成功

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配置从服务器

systemctl restart mariadb.service
mysql
change master to master_host=‘172.16.29.2‘,master_user=‘tom‘,master_password=‘tom‘,master_log_file=‘master-log.000008‘,master_log_pos=245,master_ssl=1,master_ssl_ca=‘/etc/mysql/cacert.pem‘,master_ssl_cert=‘/etc/mysql/client.crt‘,master_ssl_key=‘/etc/mysql/client.key‘;
start slave;
show slave status\G


     如图代表配置成功

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mha

     安装包下载地址https://code.google.com/p/mysql-master-ha/downloads/list

从服务器安装

yum install mha4mysql-node-0.54-0.el6.noarch.rpm -y

主服务器

yum install mha4mysql-node-0.54-0.el6.noarch.rpm mha4mysql-manager-0.55-0.el6.noarch.rpm -y
[root@manager ~]# cat /usr/local/mha/mha.cnf
[server default]
user=mha_rep #MHA管理mysql的用户名
password=123456 #MHA管理mysql的密码
manager_workdir=/usr/local/mha #MHA的工作目录
manager_log=/usr/local/mha/manager.log #MHA的日志路径
ssh_user=root #免秘钥登陆的用户名
repl_user=backup #主从复制账号,用来在主从之间同步数据
repl_password=backup
ping_interval=1 #ping间隔时间,用来检查master是否正常
[server1]
hostname=192.168.253.241
master_binlog_dir=/data/mysql/
candidate_master=1 #master宕机后,优先启用这台作为master
[server2]
hostname=192.168.253.242
master_binlog_dir=/data/mysql/
candidate_master=1
[server3]
hostname=192.168.253.243
master_binlog_dir=/data/mysql/
no_master=1 #设置na_master=1,使服务器不能成为master
#检查ssh是否畅通
masterha_check_ssh --conf=/usr/local/mha/mha.cnf
 #运行,这个脚本生效后就自动退出了
nohup masterha_manager --conf=/usr/local/mha/mha.cnf > /tmp/mha_manager.log 2>&1 &

  

双主

        互为主从:两个节点各自都要开启binlog和relay log;

            1、数据不一致;

            2、自动增长id;

                定义一个节点使用奇数id

                    auto_increment_offset=1

                    auto_increment_increment=2

                另一个节点使用偶数id

                    auto_increment_offset=2

                    auto_increment_increment=2

        配置:

            1、server_id必须要使用不同值;

            2、均启用binlog和relay log;

            3、存在自动增长id的表,为了使得id不相冲突,需要定义其自动增长方式;

            服务启动后执行如下两步:

            4、都授权有复制权限的用户账号;

            5、各把对方指定为主节点;

复制过滤器

        仅复制有限一个或几个数据库相关的数据,而非所有;由复制过滤器进行;

        有两种实现思路:

        (1) 主服务器

            主服务器仅向二进制日志中记录有关特定数据库相关的写操作;

            问题:其它库的point-recovery将无从实现;

                binlog_do_db=

                binlog_ignore_db=

        (2) 从服务器

            从服务器的SQL THREAD仅重放关注的数据库或表相关的事件,并将其应用于本地;

            问题:网络IO和磁盘IO;

                Replicate_Do_DB=

                Replicate_Ignore_DB=

                Replicate_Do_Table=

                Replicate_Ignore_Table=

                Replicate_Wild_Do_Table=

                Replicate_Wild_Ignore_Table=   

总结

     备份的数据有:数据,日志,配置文件,程序,

     怎么备份:逻辑备份,借助lvm备份,物理备份(全量备份,增量备份,变量备份)

     高可用:主从,双主,加密通信,复制过滤


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