数据库进化之路
之前，我们了解了如何通过Nginx实现负载均衡。这时候就会陆续出现几个问题：
- Nginx将流量分配到了不同的Tomcat服务器上，为了保持数据的一致性，不同的Tomcat服务器应该操作同一个数据库。这样无论是访客被分配到了哪个Tomcat服务器上，其最终操作的都是一个数据库。最简单的做法就是配备一台专门的数据库服务器。如下图所示：
- 然而这样做的话，相当于一台数据库服务器需要承载多台Tomcat服务器的数据库CRUD压力。Tomcat服务器的负载虽然被Nginx稀释了，数据库服务器的压力却依然很大。为了解决这个问题，我们希望也能够像Tomcat服务器一样有多台数据库服务器，这些数据库服务器要满足两个特点：
A. CRUD操作被分流到多台数据库服务器上。
B. 多台数据库服务器的数据需要实时同步。
- 为了实现第2条的功能，我们需要实现数据库的“主从复制”和“读写分离”功能。
A. 主从复制。一台主数据库服务器(Master)，若干台从数据库服务器(Slave)。从数据库服务器实时同步主数据库服务器的数据。在MySQL中，实现主从复制不需要借助第三方软件，MySQL自带了相关的功能。其原理就是将主MySQL数据库的操作SQL语句以日志的方式保存下来，并复制到从MySQL数据库中，然后由从MySQL数据库执行日志中的SQL语句。
B. 读写分离。数据库查询操作发送给从数据库服务器；数据库增删改操作发送给数据库主服务器。读写分离操作需要借助第三方软件，本文使用mycat实现。
A1. 主从复制：环境搭建
1. 搭建3台数据库服务器。
我是在WorkStation下建立了3台虚拟机，每台虚拟机对应的IP地址如下：
2. 在服务器中安装MySQL数据库。
安装方法参考：http://www.moonlightgate.com/archives/173
3. MySQL客户端测试
三台服务器的MySQL安装好后，可以通过MySQL客户端测试一下，确保三台机器的MySQL都可以远程访问。
A2. 主从复制：主机Master操作步骤
1. 修改/etc/my.cnf
在文件中添加如下内容：
#以服务器IP地址作为server-id，随意取，确保不冲突即可
server-id=135
log_bin
#需要同步的数据库
binlog-do-db=royotech
#无需同步的数据库
binlog-ignore-db=mysql
2. 重启mysql服务
systemctl restart mysql
3. 查看并记录主数据库状态
mysql -uroot -p111111
然后
show master status
得到如下结果：
这里面最重要的信息是File和Position，120代表当前主数据库的位置。
A3. 主从复制：从机Slave1操作步骤
1. 删除auto.cnf文件
rm /usr/local/mysql/data/auto.cnf
注意：
- auto.cnf文件里面保存着mysql的uuid信息，由于我的测试环境是通过VMWare克隆出来的，因此三台MySQL服务器的uuid信息都相同，uuid冲突的情况下后面的操作会报错。
- 删除这个文件后重启mysql，会自动生成新的auto.cnf文件，这时里面的uuid就是全新的了。
- 不同安装方法auto.cnf的文件位置也不同。
如果需要查找auto.cnf的位置，可以在mysql里面运行如下语句：
user mysql;
show variables like 'datadir';
2. 修改/etc/my.cnf
这里只需要添加一句：
server-id=136
3. 重启mysql服务
systemctl restart mysql
4. 登陆mysql，设置主MySQL连接信息
mysql -uroot -p111111
然后
stop slave
然后
change master to master_host='192.168.81.135',master_user='root',master_password='111111',master_log_file='localhost-bin.000001',master_log_pos=120;
然后
start slave
5. 查看从节点状态
show slave status\G
\G可以格式化输出，否则排版很乱，没法查看。
上面两个地方都是Yes的时候，说明操作成功了！
A4. 主从复制：从机Slave2操作步骤
和Slave1一样的操作
1. 删除auto.cnf文件
rm /usr/local/mysql/data/auto.cnf
2. 修改/etc/my.cnf
添加一句：
server-id=137
3. 重启mysql服务
systemctl restart mysql
4. 登陆mysql，设置主MySQL连接信息
mysql -uroot -p111111
然后
stop slave
然后
change master to master_host='192.168.81.135',master_user='root',master_password='111111',master_log_file='localhost-bin.000001',master_log_pos=120;
然后
start slave
5. 查看从节点状态
show slave status\G
A5. 主从复制：主从复制配置完成！测试一下
1. 在主MySQL中新建royotech数据库，新建user表
2. 在从MySQL中刷新一下
欧耶！同步过来了！
B1. 读写分离：环境搭建
1. 搭建Mycat服务器
在WorkStation中增加一台服务器用于安装Mycat，IP地址如下：
2. 在服务器中安装Mycat
第一步：下载Mycat安装包。
可以通过Mycat官网下载：http://www.mycat.io/
也可以通过本站下载：Mycat-server-1.6-RELEASE-20161028204710-linux.tar
第二步：上传、解压。
tar -zxvf Mycat-server-1.6-RELEASE-20161028204710-linux.tar.gz
然后将mycat复制到/usr/local/下
mycat /usr/local
第三步：放行8066（Mycat默认使用该端口号）端口。
firewall-cmd --zone=public --add-port=8066/tcp --permanent
然后
firewall-cmd --reload
B2. 读写分离：配置Mycat
1. 配置环境变量
vim /etc/profile
增加如下内容：
export MYCAT_HOME=/usr/local/mycat
export PATH=$MYCAT_HOME/bin:$PATH
然后：
source /etc/profile
2. 修改Mycat的server.xml和schema.xml配置文件
修改：/usr/local/mycat/conf/server.xml
<user name="root">
<property name="password">123456</property>
<property name="schemas">TESTDB</property>
</user>
这三个信息，是程序数据库接口连接Mycat时使用的“数据库名称”“用户名”“密码”，如果只是为了测试用，这三个信息可以不变。
修改：/usr/local/mycat/conf/schema.xml为以下内容
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">
<schema name="TESTDB" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn1"></schema>
<dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="royotech" />
<dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="3"
writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1" slaveThreshold="100">
<heartbeat>select user()</heartbeat>
<writeHost host="hostM1" url="192.168.81.135:3306" user="root" password="111111">
<readHost host="hostS1" url="192.168.81.136:3306" user="root" password="111111" />
<readHost host="hostS2" url="192.168.81.137:3306" user="root" password="111111" />
</writeHost>
</dataHost>
</mycat:schema>
balance=0：不开启读写分离，所有读操作发生在writeHost上
balance=1：所有读操作随机发送到readHost和备用的writeHost上
balance=2：所有读操作随机发送到writeHost和readHost上
balance=3：所有读操作只发送到readHost上。
3. 启动Mycat
mycat console
启动成功后，界面就不能关了。
启动Mycat时可能会遇到如下错误：
wrapper | JVM exited while loading the application.
jvm 1 | Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM warning: Ignoring option MaxPermSize; support was removed in 8.0
jvm 1 | Unrecognized VM option 'AggressiveOpts'
jvm 1 | Error: Could not create the Java Virtual Machine.
jvm 1 | Error: A fatal exception has occurred. Program will exit.
修改/usr/local/mycat/conf/wrapper.conf，注释掉wrapper.java.additional.3=-XX:+AggressiveOpts即可：
B3. 读写分离：测试
1. 连接Mycat测试
如果能连接成功，则证明Mycat安装成功。
2. 测试读写分离
现在Slave1和Slave2中分别添加一条数据：
然后在Mycat中进行select测试，如果结果出现Slave1和Slave2中增加的内容，证明读写分离成功。
