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详解Mysql数据库平滑扩容解决高并发和大数据量问题

2024-04-02 19:55

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1 停机方案

发布公告
停止服务
离线数据迁移（拆分，重新分配数据）
数据校验
更改配置
恢复服务
回滚预案

2 停写方案

支持读写分离
升级公告
中断写操作，隔离写数据源（或拦截返回统一提示）
数据同步处理
数据校验
更改配置
恢复写操作
数据清理
回滚预案

3 平滑扩容之双写方案（中小型数据）

请添加图片描述

双写方案可通过canal或mq做实现。

增加新库
数据迁移：避免增量影响，先断开主从，再导入（耗时较长），同步完成并做校验
增量同步：监听Canal，并开启主从同步
切换新库
修复切换异常数据（canal未同步但已切换至新库的请求），通过定制程序读取异常日志做处理

为什么不通过MariaDB Galera集群直接扩充新的服务器节点去实现扩容？

Galera集群是多主同步，扩充的节点提升的是并发吞吐能力，数据瓶颈问题未解决。
通过路由中间件MyCat，Sharding JDBC等，直接扩充新的节点是否可性？
原数据需要重新分配，比如取模分片。

总结:
这种方案就是水平扩容,提高了并发量,但是实际大数据量的瓶颈没有解决.

4 平滑扩容之2N方案大数据量问题解决

4.1 扩容问题

项目初期，部署了数据库A及其从机A0，B及其从节点B0，为将数据平均分配，在service层，使用uid%2取模分片(可采用sharding JDBC)，将数据分配到对应的数据库。如下图

在这里插入图片描述

随着用户量的增大，用户产生的数据量最终达到数据库的最佳存储容量，需要进行扩容，否则CRUD操作会变慢，影响服务的响应速度。

如何平滑的扩容，保证业务的连续性和高可用，对业务影响最小？

4.2 解决方案

先把A0和B0升级为新的主库节点，如此，由2个分库变为4个分库。同时在上层的分片配置，做好映射，规则如下：

uid%4=0的和uid%4=2的数据分别分配到A和A0主库中
uid%4=1的和uid%4=3的数据分别分配到B和B0主库中

在这里插入图片描述

由于A和A0库的数据相同，B和B0库的数据相同，此时无需数据迁移，只需调整分片配置即可，可通过配置中心更新，不需要重启。

在这里插入图片描述

3. 扩容之后旧数据有冗余，需要对冗余数据做清理

-- 针对A，去除%4!=0的
delete from user.userinfo where uid % 4 != 0;
-- 针对A0，去除%4!=2的
delete from user.userinfo where uid % 4 != 2;
-- 针对B，去除%4!=1的
delete from user.userinfo where uid % 4 != 1;
-- 针对B0，去除%4!=3的
delete from user.userinfo where uid % 4 != 3;

处理完成后，为保证数据高可用，需要再次为现有主库增加一个从库

在这里插入图片描述

以下为双主架构进行水平扩容,下图为现在的架构

请添加图片描述

4.3 双主架构思想

1.两台mysql都可读写，互为主备，默认只使用一台（masterA）负责数据的写入，另一台（masterB）备用；

2.masterA是masterB的主库，masterB又是masterA的主库，它们互为主从；

3.两台主库之间做高可用,可以采用keepalived等方案（使用VIP对外提供服务）；

4.所有提供服务的从服务器与masterB进行主从同步（双主多从）;

5.建议采用高可用策略的时候，masterA或masterB均不因宕机恢复后而抢占VIP（非抢占模式）；

这样做可以在一定程度上保证主库的高可用,在一台主库down掉之后,可以在极短的时间内切换到另一台主库上（尽可能减少主库宕机对业务造成的影响），减少了主从同步给线上主库带来的压力；

但是也有几个不足的地方:

1.masterB可能会一直处于空闲状态（可以用它当从库，负责部分查询）；

2.主库后面提供服务的从库要等masterB先同步完了数据后才能去masterB上去同步数据，这样可能会造成一定程度的同步延时；

4.4 环境部署

4.4.1 MariaDB服务安装切换阿里云镜像服务（YUM安装过慢可以切换）

yum -y install wget
mv /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo.bak
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo
http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
wget -P /etc/yum.repos.d/ http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
yum clean all
yum makecache

配置YUM源

vi /etc/yum.repos.d/mariadb-10.2.repo

增加以下内容：

[mariadb]
name = MariaDB
baseurl = https://mirrors.ustc.edu.cn/mariadb/yum/10.2/centos7-amd64
gpgkey=https://yum.mariadb.org/RPM-GPG-KEY-MariaDB
gpgcheck=1

执行安装

yum -y install mariadb mariadb-server MariaDB-client MariaDB-common

如果之前已经安装，需要先删除（如果之前没有安装，可以忽略此步骤）
停止Mariadb服务

[root@localhost yum.repos.d]# ps -ef | grep mysql
root    1954    1  0 Oct04 ?     00:05:43 /usr/sbin/mysqld --
wsrep-new-cluster --user=root
root    89521  81403  0 07:40 pts/0   00:00:00 grep --color=auto
mysql
[root@localhost yum.repos.d]# kill 1954

卸载Mariadb服务

yum -y remove Maria*

删除数据与配置：

rm -rf /var/lib/mysql/*
rm -rf /etc/my.cnf.d/
rm -rf /etc/my.cnf

初始化配置

systemctl  start mariadb
mysql_secure_installation

开启用户远程连接权限
将连接用户root开启远程连接权限；

mysql -uroot -p654321

进入MySQL服务，执行以下操作：

use mysql;
delete from user;
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY '654321' WITH GRANT
OPTION;
FLUSH PRIVILEGES;

4.4.2 MariaDB双主同步

在Server1增加配置：

在/etc/my.cnf中添加以下配置：

[mysqld]
server-id  = 1
log-bin=mysql-bin
relay-log = mysql-relay-bin
replicate-wild-ignore-table=mysql.%
replicate-wild-ignore-table=information_schema.%
log-slave-updates=on
slave-skip-errors=all
auto-increment-offset=1
auto-increment-increment=2
binlog_format=mixed
expire_logs_days=10

注意， Server1自增为奇数位：
auto-increment-offset=1 主键自增基数, 从1开始。
auto-increment-increment=2 主键自增偏移量，每次为2。
2. 在Server2增加配置：
修改/etc/my.cnf:

[mysqld]
server-id = 2
log-bin=mysql-bin
relay-log = mysql-relay-bin
replicate-wild-ignore-table=mysql.%
replicate-wild-ignore-table=information_schema.%
log-slave-updates=on
slave-skip-errors=all
auto-increment-offset=2
auto-increment-increment=2
binlog_format=mixed
expire_logs_days=10

Server2自增为偶数位：
auto-increment-offset=2 主键自增基数, 从2开始。
auto-increment-increment=2 主键自增偏移量，每次为2。
配置修改完成后，重启数据库。
3. 同步授权配置
在Server1创建replica用于主从同步的用户：

MariaDB [(none)]> grant replication slave, replication client on *.* to
'replica'@'%' identified by 'replica';
mysql> flush privileges;

查询日志文件与偏移量，开启同步时需使用：

MariaDB [(none)]> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+
| File       | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
+------------------+----------+--------------+------------------+
| mysql-bin.000001 |    663 |       |         |
+------------------+----------+--------------+------------------+

同样，在Server2创建replica用于主从同步的用户：

MariaDB [(none)]> grant replication slave, replication client on *.* to
'replica'@'%' identified by 'replica';
mysql> flush privileges;

查询日志文件与偏移量：

MariaDB [(none)]> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+
| File       | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
+------------------+----------+--------------+------------------+
| mysql-bin.000001 |    663 |       |         |
+------------------+----------+--------------+------------------+

配置主从同步信息
在Server1中执行：

MariaDB [(none)]> change master to
master_host='10.10.20.126',master_user='replica', master_password='replica',
master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000001', master_log_pos=663,
master_connect_retry=30;

在Server2中执行：

MariaDB [(none)]> change master to
master_host='10.10.20.125',master_user='replica', master_password='replica',
master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000001', master_log_pos=663,
master_connect_retry=30;

开启双主同步
在Server1和Server2中分别执行：

MariaDB [(none)]> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

在Server1查询同步信息：

MariaDB [(none)]> show slave status\G;
*************************** 1. row ***************************
       Slave_IO_State: Waiting for master to send event
        Master_Host: 10.10.20.126
        Master_User: replica
        Master_Port: 3306
       Connect_Retry: 30
      Master_Log_File: mysql-bin.000001
    Read_Master_Log_Pos: 663
       Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000002
       Relay_Log_Pos: 555
   Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001
      Slave_IO_Running: Yes
     Slave_SQL_Running: Yes
...

在Server2查询同步信息：

MariaDB [(none)]> show slave status\G;
*************************** 1. row ***************************
       Slave_IO_State: Waiting for master to send event
        Master_Host: 10.10.20.125
        Master_User: replica
        Master_Port: 3306
       Connect_Retry: 30
      Master_Log_File: mysql-bin.000001
    Read_Master_Log_Pos: 663
       Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000002
       Relay_Log_Pos: 555
   Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001
      Slave_IO_Running: Yes
     Slave_SQL_Running: Yes
...

Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running 都是Yes，说明双主同步配置成功。

4.4.3 KeepAlived安装与高可用配置

在Server1与Server2两台节点安装keepalived：

yum -y install keepalived

2.关闭防火墙

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

设置主机名称：
Server1节点：hostnamectl set-hostname vip1
Server2节点：hostnamectl set-hostname vip2

Server1节点配置
/etc/keepalived/keepalived.conf：

global_defs {
 router_id vip1      # 机器标识，和主机名保持一致
}
vrrp_instance VI_1 {       #vrrp实例定义
 state BACKUP        #lvs的状态模式，MASTER代表主， BACKUP代表备份节点
 interface ens33        #绑定对外访问的网卡
 virtual_router_id 111     #虚拟路由标示，同一个vrrp实例采用唯一标示
 priority 100        #优先级，100代表最大优先级， 数字越大优先级越高
 advert_int 1        #master与backup节点同步检查的时间间隔，单位是秒
 authentication {      #设置验证信息
   auth_type PASS     #有PASS和AH两种
   auth_pass 6666     #验证密码，BACKUP密码须相同
 }
 virtual_ipaddress {     #KeepAlived虚拟的IP地址
    10.10.20.130
 }
}
virtual_server 10.10.20.130 3306 {    #配置虚拟服务器IP与访问端口
 delay_loop 6         #健康检查时间
 lb_algo rr          #负载均衡调度算法， rr代表轮询
 lb_kind DR          #负载均衡转发规则
 persistence_timeout 0     #会话保持时间，这里要做测试， 所以设为0， 实际可根
据session有效时间配置
 protocol TCP        #转发协议类型，支持TCP和UDP
 real_server 10.10.20.125 3306 {   #配置服务器节点VIP1  
 notify_down /usr/local/shell/mariadb.sh #当服务挂掉时， 会执行此脚本，结束
keepalived进程
 weight 1        #设置权重，越大权重越高
 TCP_CHECK {        #r状态监测设置
   connect_timeout 10    #超时配置， 单位秒
   retry 3       #重试次数
   delay_before_retry 3     #重试间隔
   connect_port 3306     #连接端口， 和上面保持一致
   }
 }
}

创建关闭脚本mariadb.sh
/usr/local/shell/mariadb.sh：pkill keepalived
加入执行权限：chmod a+x mariadb.sh

5.Server2节点配置：

global_defs {
 router_id vip2      # 机器标识，和主机名保持一致
}
vrrp_instance VI_1 {       #vrrp实例定义
 state BACKUP        #lvs的状态模式，MASTER代表主， BACKUP代表备份节点
 interface ens33        #绑定对外访问的网卡
 virtual_router_id 111     #虚拟路由标示，同一个vrrp实例采用唯一标示
 priority 98        #优先级，100代表最大优先级， 数字越大优先级越高
 advert_int 1        #master与backup节点同步检查的时间间隔，单位是秒
 authentication {      #设置验证信息
   auth_type PASS     #有PASS和AH两种
   auth_pass 6666     #验证密码，BACKUP密码须相同
 }
 virtual_ipaddress {     #KeepAlived虚拟的IP地址
    10.10.20.130
 }
}
virtual_server 10.10.20.130 3306 {    #配置虚拟服务器IP与访问端口
 delay_loop 6         #健康检查时间
 lb_algo rr          #负载均衡调度算法， rr代表轮询, 可以关闭
 lb_kind DR          #负载均衡转发规则, 可以关闭
 persistence_timeout 0     #会话保持时间，这里要做测试， 所以设为0， 实际可根
据session有效时间配置
 protocol TCP        #转发协议类型，支持TCP和UDP
 real_server 10.10.20.126 3306{   #配置服务器节点VIP2
 notify_down /usr/local/shell/mariadb.sh #当服务挂掉时， 会执行此脚本，结束
keepalived进程
 weight 1        #设置权重，越大权重越高
 TCP_CHECK {        #r状态监测设置
   connect_timeout 10    #超时配置， 单位秒
   retry 3       #重试次数
   delay_before_retry 3     #重试间隔
   connect_port 3306     #连接端口， 和上面保持一致
   }
 }
}

和Server1的差异项：

router_id vip2  # 机器标识，和主机名保持一致
priority 98        #优先级，100代表最大优先级， 数字越大优先级越高
real_server 10.10.20.126 3306  #配置服务器节点VIP2

注意，两台节点都设为BACKUP

virtual_router_id 111     #同一个vrrp实例采用唯一标示
state BACKUP

如果不想重启后，争夺备用节点的VIP，可以设置此项

nopreempt #不主动抢占资源

6. 验证高可用
停止主节点MariaDB服务，验证是否自动切换。

4.4.4 搭建应用服务工程

ShardingJDBC的集成配置
ShardingJDBC数据源的动态切换实现
验证应用服务动态扩容
- 配置两个数据源，分别指向Server1和Server2
- 分片只配置一个数据源
- 动态增加另一个数据源
- 动态扩容的验证
- 动态扩容的复原验证（模拟节点异常，实现复原单节点数据源）
- 采用动态数据源配置实现扩容（扩容实践中改造）

// 动态数据源配置实现扩容
Properties properties = loadPropertiesFile("datasource1.properties");
try {
  log.info("load datasource config url: " + properties.get("url"));
  DruidDataSource druidDataSource = (DruidDataSource)
DruidDataSourceFactory.createDataSource(properties);
  druidDataSource.setRemoveAbandoned(true);
  druidDataSource.setRemoveAbandonedTimeout(600);
  druidDataSource.setLogAbandoned(true);
  // 设置数据源错误重连时间
  druidDataSource.setTimeBetweenConnectErrorMillis(60000);
  druidDataSource.init();
  OrchestrationShardingDataSource dataSource =
SpringContextUtil.getBean("tradeSystemDataSource",
OrchestrationShardingDataSource.class);
  Map<String, DataSource> dataSourceMap =
dataSource.getDataSource().getDataSourceMap();
  dataSourceMap.put(DatasourceEnum.DATASOURCE_2.getValue(),
druidDataSource);
  Map<String, DataSourceConfiguration> dataSourceConfigMap = new
HashMap<String, DataSourceConfiguration>();
  for(String key : dataSourceMap.keySet()) {
    dataSourceConfigMap.put(key,
DataSourceConfiguration.getDataSourceConfiguration(dataSourceMap.get(key)));
 }
  String result =
SHARDING_RULE_TABLE_ORDER.replace(SHARDING_RULE_DATASOURCE, newRule);
  replaceActualDataNodes(result);
  SHARDING_RULE_DATASOURCE = newRule;
  dataSource.renew(new DataSourceChangedEvent(
    "/" + DruidSystemDataSourceConfiguration.DYNAMIC_SHARDING +
"/config/schema/logic_db/datasource",
    dataSourceConfigMap));
  return;
} catch (Exception e) {
  log.error(e.getMessage(), e);
}

注意事项
Sharding JDBC, Mycat, Drds 等产品都是分布式数据库中间件, 相比直接的数据源操作, 会存在一些
限制, Sharding JDBC在使用时, 要注意以下问题:
有限支持子查询
不支持HAVING
不支持OR，UNION 和 UNION ALL
不支持特殊INSERT
每条INSERT语句只能插入一条数据，不支持VALUES后有多行数据的语句
不支持DISTINCT聚合
不支持dual虚拟表查询
不支持SELECT LAST_INSERT_ID(), 不支持自增序列
不支持CASE WHEN

5 数据库秒级平滑2N扩容实践

扩容部署架构：

请添加图片描述

5.1 新增数据库VIP

在Server2节点，增加VIP
修改/etc/keepalived/keepalived.conf，追加：

...
vrrp_instance VI_2 {       #vrrp实例定义
 state BACKUP        #lvs的状态模式，MASTER代表主， BACKUP代表备份节点
 interface ens33        #绑定对外访问的网卡
 virtual_router_id 112     #虚拟路由标示，同一个vrrp实例采用唯一标示
 priority 100        #优先级，100代表最大优先级， 数字越大优先级越高
 advert_int 1        #master与backup节点同步检查的时间间隔，单位是秒
 authentication {      #设置验证信息
   auth_type PASS     #有PASS和AH两种
   auth_pass 6666     #验证密码，BACKUP密码须相同
 }
 virtual_ipaddress {     #KeepAlived虚拟的IP地址
    10.10.20.131
 }
}
virtual_server 10.10.20.131 3306 {    #配置虚拟服务器IP与访问端口
 delay_loop 6         #健康检查时间
 persistence_timeout 0     #会话保持时间，这里要做测试， 所以设为0， 实际可根
据session有效时间配置
 protocol TCP        #转发协议类型，支持TCP和UDP
 real_server 10.10.20.126 3306{   #配置服务器节点VIP1
 notify_down /usr/local/shell/mariadb.sh
 weight 1        #设置权重，越大权重越高
 TCP_CHECK {        #r状态监测设置
   connect_timeout 10    #超时配置， 单位秒
   retry 3       #重试次数
   delay_before_retry 3     #重试间隔
   connect_port 3306     #连接端口， 和上面保持一致
   }
 }
}

注意配置项：

virtual_router_id 112     #虚拟路由标示，同一个vrrp实例采用唯一标示
priority 100        #优先级，100代表最大优先级， 数字越大优先级越高

5.2 应用服务增加动态数据源

修改应用服务配置，增加新的数据源，指向新设置的VIP： 10.10.20.131
通过应用服务接口，动态扩容调整

5.3 解除原双主同步

进入Server1: MariaDB [(none)]> stop slave;
进入Server2:MariaDB [(none)]> stop slave;
通过应用服务接口验证数据是否解除同步

5.4 安装MariaDB扩容服务器

新建两台虚拟机，分别为Server3和Server4。
在Server3和Server4两台节点上安装MariaDB服务
- 参考 MariaDB服务安装
配置Server3与Server1，实现新的双主同步

Server3节点，修改/etc/my.cnf:

[mysqld]
server-id = 2
log-bin=mysql-bin
relay-log = mysql-relay-bin
replicate-wild-ignore-table=mysql.%
replicate-wild-ignore-table=information_schema.%
log-slave-updates=on
slave-skip-errors=all
auto-increment-offset=2
auto-increment-increment=2
binlog_format=mixed
expire_logs_days=10

重启Server3数据库

service mariadb restart

创建replica用于主从同步的用户：

MariaDB [(none)]> grant replication slave, replication client on *.* to
'replica'@'%' identified by 'replica';
mysql> flush privileges;

在Server1节点，进行数据全量备份：

mysqldump -uroot -p654321 --routines --single_transaction --master-data=2 --
databases smooth > server1.sql

查看并记录master status信息：

...
--
-- Position to start replication or point-in-time recovery from
--
-- CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000002',
MASTER_LOG_POS=17748;
...

将备份的server1.sql通过scp命令拷贝至Server3节点。scp server1.sql root@10.10.20.127:/usr/local/将数据还原至Server3节点：mysql -uroot -p654321 < /usr/local/server1.sql配置主从同步信息

根据上面的master status信息，在Server3中执行：

MariaDB [(none)]> change master to
master_host='10.10.20.125',master_user='replica', master_password='replica',
master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000002', master_log_pos=17748,
master_connect_retry=30;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

开启主从同步：

MariaDB [(none)]> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

如果出现问题，复原主从同步信息：

MariaDB [(none)]> reset slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

检查同步状态信息：

MariaDB [(none)]> show slave status \G
*************************** 1. row ***************************
       Slave_IO_State: Waiting for master to send event
        Master_Host: 10.10.20.125
        Master_User: replica
        Master_Port: 3306
       Connect_Retry: 30
      Master_Log_File: mysql-bin.000004
    Read_Master_Log_Pos: 11174
       Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000002
       Relay_Log_Pos: 1746
   Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000004
      Slave_IO_Running: Yes
     Slave_SQL_Running: Yes

配置Server1与Server3节点的同步
查看Server3的日志信息：

MariaDB [(none)]> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+
| File       | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
+------------------+----------+--------------+------------------+
| mysql-bin.000001 |   4781 |       |         |
+------------------+----------+--------------+------------------+

在Server1节点，配置同步信息：

MariaDB [(none)]> reset slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [(none)]> change master to
master_host='10.10.20.127',master_user='replica', master_password='replica',
master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000001', master_log_pos=4781,
master_connect_retry=30;
MariaDB [(none)]> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

配置Server4与Server2的双主同步

Server4节点，修改/etc/my.cnf:

[mysqld]
server-id = 3
log-bin=mysql-bin
relay-log = mysql-relay-bin
replicate-wild-ignore-table=mysql.%
replicate-wild-ignore-table=information_schema.%
log-slave-updates=on
slave-skip-errors=all
auto-increment-offset=2
auto-increment-increment=2
binlog_format=mixed
expire_logs_days=10

重启Server4数据库

service mariadb restart

创建replica用于主从同步的用户

MariaDB [(none)]> grant replication slave, replication client on *.* to
'replica'@'%' identified by 'replica';
mysql> flush privileges;

在Server2节点，进行数据全量备份：

mysqldump -uroot -p654321 --routines --single_transaction --master-data=2 --
databases smooth > server2.sql

查看并记录master status信息：

...
--
-- Position to start replication or point-in-time recovery from
--
-- CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000003', MASTER_LOG_POS=4208;
...

将备份的server2.sql通过scp命令拷贝至Server4节点。scp server2.sql root@10.10.20.128:/usr/local/

将数据还原至Server4节点：mysql -uroot -p654321 < /usr/local/server2.sql

配置主从同步信息
根据上面的master status信息，在Server4中执行：

MariaDB [(none)]> change master to
master_host='10.10.20.126',master_user='replica', master_password='replica',
master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000003', master_log_pos=4208,
master_connect_retry=30;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

开启主从同步：

MariaDB [(none)]> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

注意，如果出现问题，复原主从同步信息：

MariaDB [(none)]> reset slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

检查同步状态信息：

MariaDB [(none)]> show slave status \G
*************************** 1. row ***************************
       Slave_IO_State: Waiting for master to send event
        Master_Host: 10.10.20.125
        Master_User: replica
        Master_Port: 3306
       Connect_Retry: 30
      Master_Log_File: mysql-bin.000004
    Read_Master_Log_Pos: 11174
       Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000002
       Relay_Log_Pos: 1746
   Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000004
      Slave_IO_Running: Yes
     Slave_SQL_Running: Yes

配置Server2与Server4节点的同步
查看Server4的日志信息：

MariaDB [(none)]> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+
| File       | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
+------------------+----------+--------------+------------------+
| mysql-bin.000001 |   3696 |       |         |
+------------------+----------+--------------+------------------+

在Server2节点，配置同步信息：

MariaDB [(none)]> reset slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [(none)]> change master to
master_host='10.10.20.128',master_user='replica', master_password='replica',
master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000001', master_log_pos=3696,
master_connect_retry=30;
MariaDB [(none)]> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

5.5 增加KeepAlived服务实现高可用

确保新增的Server3和Server4节点安装Keepalived服务。

修改Server3节点配置

global_defs {
 router_id vip3      # 机器标识，一般设为hostname，故障发生时，邮件通知会使用
到。
}
vrrp_instance VI_1 {       #vrrp实例定义
 state BACKUP        #lvs的状态模式，MASTER代表主， BACKUP代表备份节点
 interface ens33        #绑定对外访问的网卡
 virtual_router_id 111     #虚拟路由标示，同一个vrrp实例采用唯一标示
 priority 98        #优先级，100代表最大优先级， 数字越大优先级越高
 advert_int 1        #master与backup节点同步检查的时间间隔，单位是秒
 authentication {      #设置验证信息
   auth_type PASS     #有PASS和AH两种
   auth_pass 6666     #验证密码，BACKUP密码须相同
 }
 virtual_ipaddress {     #KeepAlived虚拟的IP地址
    10.10.20.130
 }
}
virtual_server 10.10.20.130 3306 {    #配置虚拟服务器IP与访问端口
 delay_loop 6         #健康检查时间
 persistence_timeout 0     #会话保持时间，这里要做测试， 所以设为0， 实际可根
据session有效时间配置
 protocol TCP        #转发协议类型，支持TCP和UDP
 real_server 10.10.20.127 3306{   #配置服务器节点VIP3
 notify_down /usr/local/shell/mariadb.sh
 weight 1        #设置权重，越大权重越高
 TCP_CHECK {        #r状态监测设置
   connect_timeout 10    #超时配置， 单位秒
   retry 3       #重试次数
   delay_before_retry 3     #重试间隔
   connect_port 3306     #连接端口， 和上面保持一致
   }
 }
}

注意里面IP配置正确，修改完成后重启服务。
创建关闭脚本mariadb.sh
/usr/local/shell/mariadb.sh：

pkill keepalived

加入执行权限：

chmod a+x mariadb.sh

3. 修改Server4节点配置

global_defs {
 router_id vip4      # 机器标识，一般设为hostname，故障发生时，邮件通知会使用
到。
}
vrrp_instance VI_1 {       #vrrp实例定义
 state BACKUP        #lvs的状态模式，MASTER代表主， BACKUP代表备份节点
 interface ens33        #绑定对外访问的网卡
 virtual_router_id 112     #虚拟路由标示，同一个vrrp实例采用唯一标示
 priority 98        #优先级，100代表最大优先级， 数字越大优先级越高
 advert_int 1        #master与backup节点同步检查的时间间隔，单位是秒
 authentication {      #设置验证信息
   auth_type PASS     #有PASS和AH两种
   auth_pass 6666     #验证密码，BACKUP密码须相同
 }
 virtual_ipaddress {     #KeepAlived虚拟的IP地址
    10.10.20.131
 }
}
virtual_server 10.10.20.131 3306 {    #配置虚拟服务器IP与访问端口
 delay_loop 6         #健康检查时间
  persistence_timeout 0     #会话保持时间，这里要做测试， 所以设为0， 实际可根
据session有效时间配置
 protocol TCP        #转发协议类型，支持TCP和UDP
 real_server 10.10.20.128 3306{   #配置服务器节点VIP4
 notify_down /usr/local/shell/mariadb.sh
 weight 1        #设置权重，越大权重越高
 TCP_CHECK {        #r状态监测设置
   connect_timeout 10    #超时配置， 单位秒
   retry 3       #重试次数
   delay_before_retry 3     #重试间隔
   connect_port 3306     #连接端口， 和上面保持一致
   }
 }
}

重启服务，创建关闭脚本mariadb.sh
/usr/local/shell/mariadb.sh：

pkill keepalived

加入执行权限：chmod a+x mariadb.sh

4. 修改Server2节点的keepAlived配置:

global_defs {
 router_id vip2      # 机器标识，一般设为hostname，故障发生时，邮件通知会使用
到。
}
vrrp_instance VI_1 {       #vrrp实例定义
 state BACKUP        #lvs的状态模式，MASTER代表主， BACKUP代表备份节点
 interface ens33        #绑定对外访问的网卡
 virtual_router_id 112     #虚拟路由标示，同一个vrrp实例采用唯一标示
 priority 100        #优先级，100代表最大优先级， 数字越大优先级越高
 advert_int 1        #master与backup节点同步检查的时间间隔，单位是秒
 authentication {      #设置验证信息
   auth_type PASS     #有PASS和AH两种
   auth_pass 6666     #验证密码，BACKUP密码须相同
 }
 virtual_ipaddress {     #KeepAlived虚拟的IP地址
    10.10.20.131
 }
}
virtual_server 10.10.20.131 3306 {    #配置虚拟服务器IP与访问端口
 delay_loop 6         #健康检查时间
 persistence_timeout 0     #会话保持时间，这里要做测试， 所以设为0， 实际可根
据session有效时间配置
 protocol TCP        #转发协议类型，支持TCP和UDP
 real_server 10.10.20.126 3306{   #配置服务器节点VIP1
 notify_down /usr/local/shell/mariadb.sh
 weight 1        #设置权重，越大权重越高
 TCP_CHECK {        #r状态监测设置
   connect_timeout 10    #超时配置， 单位秒
   retry 3       #重试次数
   delay_before_retry 3     #重试间隔
   connect_port 3306     #连接端口， 和上面保持一致
   }
 }
}

修改完后重启Keepalived服务。

5.6 清理数据并验证

通过应用服务动态扩容接口做调整和验证

在Server1节点清理数据
根据取模规则，保留accountNo为偶数的数据

delete from t_trade_order where accountNo % 2 != 0

在Server2节点清理数据
根据取模规则，保留accountNo为奇数的数据

delete from t_trade_order where accountNo % 2 != 1

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目录

1 停机方案

2 停写方案

3 平滑扩容之双写方案（中小型数据）

4 平滑扩容之2N方案大数据量问题解决

4.1 扩容问题

4.2 解决方案

4.3 双主架构思想

4.4 环境部署

5 数据库秒级平滑2N扩容实践

5.1 新增数据库VIP

5.2 应用服务增加动态数据源

5.3 解除原双主同步

5.4 安装MariaDB扩容服务器

5.5 增加KeepAlived服务实现高可用

5.6 清理数据并验证

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