MySQL如何實現(xiàn)負載均衡功能

前言

MySQL是一個高速度、高性能、多線程、開放源代碼，建立在客戶/服務器(Client/Server)結(jié)構(gòu)上的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系(RDBMS)。它始于1979年，最初是MichaelWidenius為瑞典TcX公司創(chuàng)建的UNIREG數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，當時的UNIREG沒有SQL(StructuredQueryLanguage結(jié)構(gòu)化查詢語言)接口，限制了它的應用。

1996年5月，Widenius開發(fā)出了MySQL的最初版本，開始在Internet上公開發(fā)行。MySQL的開發(fā)人員從一開始就一直關(guān)注它的性能，為此不惜特性集，直到今天，MySQL依然保持本色，以高速度高性能為首要原則。隨著時間的推移，MySQL也加入了大型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的高級特性，如存儲過程、視圖、觸發(fā)器等，使其在企業(yè)級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中開始被部署應用[1]。

2008年10月，SUN公司收購了MySQLAB公司，開始進入開源領(lǐng)域。隨著重量級操作系統(tǒng)Solaris的開源，SUNMySQL在數(shù)據(jù)庫市場占有的份額將會進一步提高。因此，在生產(chǎn)環(huán)境中部署具有負載均衡功能的MySQL服務器集群，對于提高企業(yè)數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的速度、穩(wěn)定性及可伸縮性具有很大的現(xiàn)實意義，也可以有效降低應用系統(tǒng)的投資成本。

一、負載均衡基本思路

在一個服務器集群中，盡可能的平均負載量。通常做法是在服務器前端設置一個負載均衡器（專門的硬件設備），MySQL的負載均衡，通常都離不開數(shù)據(jù)分片（把數(shù)據(jù)分割成小塊，存儲到不同的db節(jié)點中）、復制等操作。

在一個服務器集群中，盡可能的平均負載量。通常做法是在服務器前端設置一個負載均衡器（專門的硬件設備），MySQL的負載均衡，通常都離不開數(shù)據(jù)分片（把數(shù)據(jù)分割成小塊，存儲到不同的db節(jié)點中）、復制等操作。

負載均衡的主要貢獻，除了均發(fā)數(shù)據(jù)庫請求，還可提供管理讀/寫策略。在分發(fā)請求時則確定那些節(jié)點可寫，可讀，隨即將請求發(fā)送到指定節(jié)點上執(zhí)行操作。

二、實現(xiàn)負載均衡的方式

1、mysql讀寫分離

mysql復制時，產(chǎn)生了多個數(shù)據(jù)副本（備庫），為減少服務器壓力，備庫用于處理讀操作，主庫可同時處理讀寫是mysql集群實現(xiàn)讀寫分離的常用策略。

由于備庫的復制是異步的，無法實時同步，讀寫分離的主要難點也在于備庫上的臟數(shù)據(jù)。通常如果使用備庫進行讀，一般對數(shù)據(jù)的實時性要求不能太高。對此，mysql提供了幾種常見的讀寫分離方式，例如基于查詢的讀寫分離、基于臟數(shù)據(jù)、基于會話等，有興趣可繼續(xù)研究。

mysql設置的讀寫分離，減少了主庫的請求量，將大量讀的操作發(fā)送給備庫，實現(xiàn)負載均衡。

2、修改DNS

在高并發(fā)負載均衡（一）——企業(yè)架構(gòu)分析和DNS中詳細介紹了DNS以及DNS如何實現(xiàn)負載，簡言之，通過n個服務器IP指定到一個域名，根據(jù)請求的不同標識特征，將請求發(fā)送給不同的IP服務器進行處理。

3、引入中間件

mysql官方提供了一個mysql負載的中間件，mysql_proxy，也需要在服務器上進行安裝，修改配置文件（mysql的服務器IP）,實質(zhì)與nginx類似，也是一個代理服務器。

4、利用mysql復制分流查詢操作

利用mysql的主從復制可以有效的分流更新操作和查詢操作，具體的實現(xiàn)是一個主服務器，承擔更新操作，多臺從服務器，承擔查詢操作，主從之間通過復制實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步。多臺從服務器一方面用來確?？捎眯?，一方面可以創(chuàng)建不同的索引滿足不同查詢的需要。

對于主從之間不需要復制全部表的情況，可以通過在主的服務器上搭建一個虛擬的從服務器，將需要復制到從服務器的表設置成blackhole引擎，然后定義replicate-do-table參數(shù)只復制這些表，這樣就過濾出需要復制的binlog，減少了傳輸binlog的帶寬。因為搭建的虛擬的從服務器只起到過濾binlog的作用，并沒有實際紀錄任何數(shù)據(jù)，所以對主數(shù)據(jù)庫服務器的性能影響也非常的有限。

通過復制分流查詢的存在的問題是主數(shù)據(jù)庫上更新頻繁或者網(wǎng)絡出現(xiàn)問題的時候，主從之間的數(shù)據(jù)可能存在差異，造成查詢結(jié)果的異議，應用在設計的時候需要有所考慮。

5、采用分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)

mysql從5.0.3開始支持分布式事務，當前分布式事務只對Innodb存儲引擎支持。分布式的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)適合大數(shù)據(jù)量，負載高的情況，有良好的擴展性和高可用性。通過在多臺服務器之間分布數(shù)據(jù)實現(xiàn)在多臺服務器之間的負載平均，提高了訪問的執(zhí)行效率。具體實現(xiàn)的時候，可以使用mysql的Cluster功能（NDB引擎）或者自己編寫程序來實現(xiàn)全局事務。

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