轻松实现MySQL跨主机查询:快速解决数据分布式问题 (mysql 跨主机查询)

近年来,随着互联网的飞速发展,海量数据的存储和处理成为了一个重要的问题。作为一个非关系型数据库软件,MySQL有着非常广泛的应用场景,在各大云服务厂商中也得到了广泛应用。然而,由于各种原因,企业内部的MySQL数据库往往分散在不同的主机节点上,这就导致了跨主机查询的问题。解决这一问题可以提高数据查询与处理的效率,进而提高业务的运营效率。

传统解决方法

在传统的解决方法中,常常使用共享存储的方式,将分散在各个节点上的MySQL数据库归并到一个共享存储中,通过安装节点代理的方式实现对数据库的访问和调用。这种方式虽然能够实现跨主机查询,但是其所需要的硬件和软件维护成本都非常高,同时也容易出现IO瓶颈和数据并发性问题。

新的解决方法

当今云计算行业中,越来越多的企业采用分布式架构来存储和处理数据。根据这一趋势,研究人员们提出了一种新的解决方法,就是通过MySQL集群的方式来实现MySQL数据库之间的跨主机查询。

MySQL集群是一种基于MySQL的高可用性架构,通过多个MySQL数据库节点协同工作,达到提高MySQL并发访问量,降低数据丢失率的目的。MySQL集群的实现方式可以有两种,一种是通过MySQL官方提供的MySQL Cluster服务来实现,另一种可以通过自己搭建MySQL集群的方式实现。

采用第二种方式的MySQL集群,需要在多个节点上分别安装MySQL服务,并且配置相同密码、端口和基础参数。同时,还需要在所有的MySQL节点上分别安装一个MySQL Proxy代理组件。MySQL Proxy可以拦截MySQL客户端请求,并根据规则将请求分配到不同的MySQL节点上进行处理,从而实现了MySQL数据库节点之间的负载均衡。

MySQL集群的优势

通过MySQL集群实现MySQL数据库之间的跨主机查询,有着如下优势:

1. 提高系统的整体性能。采用MySQL集群的方式,可以实现多节点并行处理数据,从而提高系统的整体性能。

2. 实现数据的分片存储。MySQL集群中,数据可以分散在不同的节点上进行存储,从而实现数据的分片存储,提高了数据的查询和处理效率。

3. 提高系统的可用性。MySQL集群中的多节点可以进行容错机制的设置,一旦某个节点出现问题,其他节点可以自动进行接手,从而提高了系统的可用性和稳定性。

4. 降低了企业的成本。相对于传统的方法,MySQL集群的硬件和软件成本都十分的低,可以在保证性能的前提下降低企业的成本。

MySQL集群的实现

在实现MySQL集群的方法中,需要注意以下几点:

1. 数据库节点的多个物理服务器之间需要使用高速网卡进行连接,以保证节点之间的通信速度。

2. 控制数据传输的安全性,可以对连接进行加密操作。

3. 确保集群中所有MySQL服务器的版本以及参数设置完全一致。

4. 对MySQL Cluster的配置管理非常关键,需要根据实际的情况采取不同的配置方案。

5. 需要设置合适的硬件资源和内存容量,以保证MySQL集群的正常运行和性能发挥。

在互联网时代,企业数据的存储和处理非常重要,解决MySQL分布式查询问题可以提高企业的数据处理效率和业务运营效率。通过采用MySQL集群的方式,实现MySQL数据库在多个节点上的协同工作,不仅可以提高系统的整体性能,还可以实现数据的分布式存储,在提高数据处理效率的同时,还可以保证数据的安全性和可靠性。

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一、服务器硬件对MySQL性能的影响

①磁盘寻道能力 (磁盘I/O),我们现在上的都是SAS15000转的硬盘。MySQL每秒钟都在进行大量、复杂的查询操作,对磁盘的读写量可想而知。所以,通常认为樱纳磁 盘I/O是制约MySQL性能的更大因素之一,对于日均访 问量在100万PV以上的Discuz!论坛,由于磁盘I/O的制约,MySQL的性能会非常低下!解决这一制约因素可以考虑以下几种解决方案: 使用RAID1+0磁盘阵列,注意不要尝试使用RAID-5,MySQL在RAID-5磁盘阵列上的效率不会像你期待的那样快。

②CPU 对于MySQL应用,推荐使用DELL R710,E5620 @2.40GHz(4 core)* 2 ,我现在比较喜欢DELL R710,也在用其作Linuxakg 虚拟化应用;

③物理内存对于一台使用MySQL的Database Server来说,服务器内存建议不要小于2GB,推荐使用4GB以上的物理内存,不过内存对于现在的服务器而言可以说是一个可以忽略的问题,工作中遇到高端服务器基本上内存都超过了32G。

我们工作中用得比较多的数据库服务器是HP DL580G5和DELL R710,稳定性和性能都不错;特别是DELL R710,我发现许多同行都是采用它作数据库的服务器,所以重点推荐下。

二、MySQL的线上安装我建议采取编译安装的方法,这样性能上有较大提升,服务器系统我建议用64bit的Centos5.5,源码包的编译参数会默 认以Debgu模式生成二进制代码,而Debug模式给MySQL带来的性能损失是比较大的,所以当我们编译准备安装的产品代码时,一定不要忘记使用“— without-debug”参数禁用Debug模式。而如果把—with-mysqld-ldflags和—with-client-ldflags二 个编译参数设置为—all-static的话,可以告诉编译器以静态方式编译和编译结果代码得到更高的性能。使用静态编译和使用动态编译的代码相比,性能 差距可能会达到5%至10%之多。我参考了简朝阳先生的编译参数,特列如下,供大家参考

./configure –prefix=/usr/local/mysql –without-debug –without-bench –enable-thread-safe-client –enable-assembler –enable-profiling –with-mysqld-ldflags=-all-static –with-client-ldflags=-all-static –with-charset=latin1 –with-extra-charset=utf8,gbk –with-innodb –with-csv-storage-engine –with-federated-storage-engine –with-mysqld-user=mysql –without-我是怎么了ded-server –with-server-suffix=-community –with-unix-socket-path=/usr/local/mysql/sock/mysql.sock

三、MySQL自身因素当解决了上述服务器硬件制约因素后,让我们看看MySQL自身的优化是如何操作的。对 MySQL自身的优化主要是对其配置文件my.cnf中的各项参数进行优化调整。下面介绍一些对性能影响较大的参数。

下面,根据以上硬件配置结合一份已经优化好的my.cnf进行伍知说明:

#vim /etc/my.cnf

以下只列出my.cnf文件中段落中的内容,其他段落内容对MySQL运行性能影响甚微,因而姑且忽略。腔颂消

port = 3306

serverid = 1

socket = /tmp/mysql.sock

skip-locking

#避免MySQL的外部锁定,减少出错几率增强稳定性。

skip-name-resolve

#禁止MySQL对外部连接进行DNS解析,使用这一选项可以消除MySQL进行DNS解析的时间。但需要注意,如果开启该选项,则所有远程主机连接授权都要使用IP地址方式,否则MySQL将无法正常处理连接请求!

back_log = 384

#back_log参数的值指出在MySQL暂时停止响应新请求之前的短时间内多少个请求可以被存在堆栈中。 如果系统在一个短时间内有很多连接,则需要增大该参数的值,该参数值指定到来的TCP/IP连接的侦听队列的大小。不同的操作系统在这个队列大小上有它自 己的限制。 试图设定back_log高于你的操作系统的限制将是无效的。默认值为50。对于Linux系统推荐设置为小于512的整数。

key_buffer_size = 384M

#key_buffer_size指定用于索引的缓冲区大小,增加它可得到更好的索引处理性能。对于内存在4GB左右的服务器该参数可设置为256M或384M。注意:该参数值设置的过大反而会是服务器整体效率降低!

max_allowed_packet = 4M

thread_stack = 256K

table_cache = 614K

sort_buffer_size = 6M

#查询排序时所能使用的缓冲区大小。注意:该参数对应的分配内存是每连接独占,如果有100个连接,那么实际分配的总共排序缓冲区大小为100 × 6 = 600MB。所以,对于内存在4GB左右的服务器推荐设置为6-8M。

read_buffer_size = 4M

#读查询操作所能使用的缓冲区大小。和sort_buffer_size一样,该参数对应的分配内存也是每连接独享。

join_buffer_size = 8M

#联合查询操作所能使用的缓冲区大小,和sort_buffer_size一样,该参数对应的分配内存也是每连接独享。

myisam_sort_buffer_size = 64M

table_cache = 512

thread_cache_size = 64

query_cache_size = 64M

#指定MySQL查询缓冲区的大小。可以通过在MySQL控制台观察,如果Qcache_lowmem_prunes的值非常大,则表明经常出现缓冲不 够 的情况;如果Qcache_hits的值非常大,则表明查询缓冲使用非常频繁,如果该值较小反而会影响效率,那么可以考虑不用查询缓 冲;Qcache_free_blocks,如果该值非常大,则表明缓冲区中碎片很多。

tmp_table_size = 256M

max_connections = 768

#指定MySQL允许的更大连接进程数。如果在访问论坛时经常出现Too Many Connections的错误提 示,则需要增大该参数值。

max_connect_errors = 1000

wait_timeout = 10

#指定一个请求的更大连接时间,对于4GB左右内存的服务器可以设置为5-10。

thread_concurrency = 8

#该参数取值为服务器逻辑CPU数量*2,在本例中,服务器有2颗物理CPU,而每颗物理CPU又支持H.T超线程,所以实际取值为4*2=8;这个目前也是双四核主流服务器配置。

skip-networking

#开启该选项可以彻底关闭MySQL的TCP/IP连接方式,如果WEB服务器是以远程连接的方式访问MySQL数据库服务器则不要开启该选项!否则将无法正常连接!

table_cache=1024

#物理内存越大,设置就越大。默认为2402,调到更佳

innodb_additional_mem_pool_size=4M

#默认为2M

innodb_flush_log_at_trx_commit=1

#设置为0就是等到innodb_log_buffer_size列队满后再统一储存,默认为1

innodb_log_buffer_size=2M

#默认为1M

innodb_thread_concurrency=8

#你的服务器CPU有几个就设置为几,建议用默认一般为8

key_buffer_size=256M

#默认为218,调到128更佳

tmp_table_size=64M

#默认为16M,调到64-256最挂

read_buffer_size=4M

#默认为64K

read_rnd_buffer_size=16M

#默认为256K

sort_buffer_size=32M

#默认为256K

thread_cache_size=120

#默认为60

query_cache_size=32M

※值得注意的是:

很多情况需要具体情况具体分析

一、如果Key_reads太大,则应该把my.cnf中Key_buffer_size变大,保持Key_reads/Key_read_requests至少1/100以上,越小越好。

二、如果Qcache_lowmem_prunes很大,就要增加Query_cache_size的值。

很多时候我们发现,通过参数设置进行性能优化所带来的性能提升,可能并不如许多人想象的那样产生质的飞跃,除非是之前的设置存在严重不合理的情况。我们 不能将性能调优完全依托于通过DBA在数据库上线后进行的参数调整,而应该在系统设计和开发阶段就尽可能减少性能问题。

【51CTO独家特稿】如果单MySQL的优化始终还是顶不住压力时,这个时候我们就必须考虑MySQL的高可用架构(很多同学也爱说成是MySQL集群)了,目前可行的方案有:

一、MySQL Cluster

优势:可用性非常高,性能非常好。每份数据至少可在不同主机存一份拷贝,且冗余数据拷贝实时同步。但它的维护非常复杂,存在部分Bug,目前还不适合比较核心的线上系统,所以这个我不推荐。

二、DRBD磁盘网络镜像方案

优势:软件功能强大,数据可在底层快设备级别跨物理主机镜像,且可根据性能和可靠性要求配置不同级别的同步。IO操作保持顺序,可满足数据库对数据一致 性的苛刻要求。但非分布式文件系统环境无法支持镜像数据同时可见,性能和可靠性两者相互矛盾,无法适用于性能和可靠性要求都比较苛刻的环境,维护成本高于 MySQL Replication。另外,DRBD也是官方推荐的可用于MySQL高可用方案之一,所以这个大家可根据实际环境来考虑是否部署。

三、MySQL Replication

在实际应用场景中,MySQL Replication是使用最为广泛的一种提高系统扩展性的设计手段。众多的MySQL使用者通过Replication功能提升系统的扩展性后,通过 简单的增加价格低廉的硬件设备成倍 甚至成数量级地提高了原有系统的性能,是广大MySQL中低端使用者非常喜欢的功能之一,也是许多MySQL使用者选择MySQL最为重要的原因。

比较常规的MySQL Replication架构也有好几种,这里分别简单说明下

MySQL Replication架构一:常规复制架构–Master-slaves,是由一个Master复制到一个或多个Salve的架构模式,主要用于读压力大的应用数据库端廉价扩展解决方案,读写分离,Master主要负责写方面的压力。

MySQL Replication架构二:级联复制架构,即Master-Slaves-Slaves,这个也是为了防止Slaves的读压力过大,而配置一层二级 Slaves,很容易解决Master端因为附属slave太多而成为瓶劲的风险。

MySQL Replication架构三:Dual Master与级联复制结合架构,即Master-Master-Slaves,更大的好处是既可以避免主Master的写操作受到Slave集群的复制带来的影响,而且保证了主Master的单点故障。

以上就是比较常见的MySQL replication架构方案,大家可根据自己公司的具体环境来设计 ,Mysql 负载均衡可考虑用LVS或Haproxy来做,高可用HA软件我推荐Heartbeat。

MySQL Replication的不足:如果Master主机硬件故障无法恢复,则可能造成部分未传送到slave端的数据丢失。所以大家应该根据自己目前的网络 规划,选择自己合理的Mysql架构方案,跟自己的MySQL DBA和程序员多沟涌,多备份(备份我至少会做到本地和异地双备份),多测试,数据的事是更大的事,出不得半点差错,切记切记。

1. 一条SQL语句插入多条数据。

常用的插入语句如:

INSERT INTO `insert_table` (`datetime`, `uid`, `content`, `type`) VALUES (‘0’, ‘userid_0’, ‘content_0’, 0);

INSERT INTO `insert_table` (`datetime`, `uid`, `content`, `type`) VALUES (‘1’, ‘userid_1’, ‘content_1’, 1);

修改成:

INSERT INTO `insert_table` (`datetime`, `uid`, `content`, `type`) VALUES (‘0’, ‘userid_0’, ‘content_0’, 0), (‘1’, ‘userid_1’, ‘content_1’, 1);

修改后的插入操作能够提高程序的插入效率。这里第二种SQL执行效率高的主要原因有两个,一是减少SQL语句解析的操作, 只需要解析一次就能进行数据的插入操作,二是SQL语高肆句较短,可以减少网络传输的IO。

这里提供一些测试对比数据,分别是进行单条数据的导入与转化成一条SQL语句进行导入,分别测试1百、1千、1万条数据记录。

记录数单条数据插入多条数据插入

1百0.149s0.011s

1千1.231s0.047s

1万11.678s0.218s

2. 在事务中进行插入处理。

把插入修改成:

START TRANSACTION;

INSERT INTO `insert_table` (`datetime`, `uid`, `content`, `type`) VALUES (‘0’, ‘userid_0’, ‘content_0’, 0);

INSERT INTO `insert_table` (`datetime`, `uid`, `content`, `type`) VALUES (‘1’, ‘userid_1’, ‘content_1’, 1);

COMMIT;

使用事务可以提高数据的插入效率,这是因为进行一个INSERT操作时,MySQL内部会建立一个事务,在事务内进行真正插入处理。通过使用事务可以减少数据库执行插入语句时多次“创建事务,提交事务”的消耗,所有插入都在执行后巧念仔才进行提交操作。

这里也提供了测试对比,分别是不使用事务孝汪与使用事务在记录数为1百、1千、1万的情况。

记录数不使用事务使用事务

1百0.149s0.033s

1千1.231s0.115s

1万11.678s1.050s

性能测试:

这里提供了同时使用上面两种方法进行INSERT效率优化的测试。即多条数据合并为同一个SQL,并且在事务中进行插入。

记录数单条数据插入合并数据+事务插入

1万0m15.977s0m0.309s

10万1m52.204s0m2.271s

100万18m31.317s0m23.332s

从测试结果可以看到,insert的效率大概有50倍的提高,这个一个很客观的数字。

注意事项:

1. SQL语句是有长度限制,在进行数据合并在同一SQL中务必不能超过SQL长度限制,通过max_allowed_packe配置可以修改,默认是1M。

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