数据库平滑扩容

1. 扩容方案剖析

1.1 扩容问题

在项目初期，我们部署了三个数据库A、B、C，此时数据库的规模可以满足我们的业务需求。为了将数据做到平均分配，我们在Service服务层使用uid%3进行取模分片，从而将数据平均分配到三个数据库中。

如图所示：

后期随着用户量的增加，用户产生的数据信息被源源不断的添加到数据库中，最终达到数据库的最佳存储容量。如果此时继续向数据库中新增数据，会导致数据库的CRUD等基本操作变慢，进而影响整个服务的响应速度。

这时，我们需要增加新的节点，对数据库进行水平扩容，那么加入新的数据库D后，数据库的规模由原来的3个变为4个。

如图所示：

此时由于分片规则发生了变化（uid%3 变为uid%4），导致大部分的数据，无法命中原有的数据，需要重新进行分配，要做大量的数据迁移处理。

比如之前uid如果是uid=3取模3%3=0，是分配在A库上，新加入D库后， uid=3取模3%4=3，分配在D库上；

新增一个节点，大概会有90%的数据需要迁移，这样会面临大量的数据压力，并且对服务造成极大的不稳定性。

1.2 停机方案

发布公告
为了进行数据的重新拆分，在停止服务之前，我们需要提前通知用户，比如：我们的服务会在yyyy-MM-dd进行升级，给您带来的不便敬请谅解。
停止服务
关闭Service
离线数据迁移（拆分，重新分配数据）
将旧库中的数据按照Service层的算法，将数据拆分，重新分配数据
数据校验
开发定制一个程序对旧库和新库中的数据进行校验，比对
更改配置
修改Service层的配置算法，也就是将原来的uid%3变为uid%4
恢复服务
重启Service服务
回滚预案
针对上述的每个步骤都要有数据回滚预案，一旦某个环节（如：数据迁移，恢复服务等）执行失败，立刻进行回滚，重新再来

停止服务之后，能够保证迁移工作的正常进行，但是服务停止，伤害用户体验，并造成了时间压力，必须在指定的时间内完成迁移。

1.3 停写方案

支持读写分离
数据库支持读写分离，在扩容之前，每个数据库都提供了读写功能，数据重新分配的过程中，将每个数据库设置为只读状态，关闭写的功能
升级公告
为了进行数据的重新拆分，在停写之前，我们需要提前通知用户，比如：我们的服务会在yyyy-MM-dd进行升级，给您带来的不便敬请谅解。
中断写操作，隔离写数据源（或拦截返回统一提示）
在Service层对所有的写请求进行拦截，统一返回提示信息，如：服务正在升级中，只对外提供读服务
数据同步处理
将旧库中的数据按照Service层的算法，将数据重新分配，迁移（复制数据）
数据校验
开发定制一个程序对旧库中的数据进行备份，使用备份的数据和重新分配后的数据进行校验，比对
更改配置
通过配置中心，修改Service层的配置算法，也就是将原来的uid%3变为uid%4，这个过程不需要重启服务
恢复写操作
设置数据库恢复读写功能，去除Service层的拦截提示
数据清理
使用delete语句对冗余数据进行删除
回滚预案
针对上述的每个步骤都要有数据回滚预案，一旦某个环节（如：数据迁移等）执行失败，立刻进行回滚，重新再来

缺点：在数据的复制过程需要消耗大量的时间，停写时间太长，数据需要先复制，再清理冗余数据

1.4 日志方案

核心是通过日志进行数据库的同步迁移，主要操作步骤如下：

数据迁移之前，业务应用访问旧的数据库节点。

日志记录
在升级之前，记录“对旧数据库上的数据修改”的日志（这里修改包括增、删、改），这个日志不需要记录详细的数据信息，主要记录：
（1）修改的库；
（2）修改的表；
（3）修改的唯一主键；
（4）修改操作类型。

日志记录不用关注新增了哪些信息，修改的数据格式，只需要记录以上数据信息，这样日志格式是固定的，这样能保证方案的通用性。

服务升级日志记录功能风险较小：

写和修改接口是少数，改动点少；
升级只是增加了一些日志，采用异步方式实现，对业务功能没有太多影响。

数据迁移：
研发定制数据迁移工具，作用是把旧库中的数据迁移至新库中。
整个过程仍然采用旧库进行对外服务。
数据同步工具实现复杂度不高。
只对旧库进行读取操作，如果同步出现问题，都可以对新库进行回滚操作。
可以限速或分批迁移执行，不会有时间压力。
数据迁移完成之后，并不能切换至新库提供服务。
因为旧库依然对线上提供服务，库中的数据随时会发生变化，但这些变化的数据并没有同步到新库中，旧库和新库数据不一致，所以不能直接进行切换，需要将数据同步完整。
日志增量迁移

研发一个日志迁移工具，把上面迁移数据过程中的差异数据追平，处理步骤：

读取log日志，获取具体是哪个库、表和主键发生了变化修改；
把旧库中的主键记录读取出来
根据主键ID，把新库中的记录替换掉

这样可以最大程度的保障数据的一致性。风险分析：

整个过程，仍然是旧库对线上提供服务；
日志迁移工具实现的复杂度较低；
任何时间发现问题，可以重新再来，有充分的容错空间；
可以限速重放处理日志，处理过程不会因为对线上影响造成时间压力。

但是，日志增量同步完成之后，还不能切换到新的数据库。

因为日志增量同步过程中，旧库中可能有数据发生变化，导致数据不一致，所以需要进一步读取日志，追平数据记录；日志增量同步过程随时可能会产生新的数据，新库与旧库的数据追平也会是一个无限逼近的过程。

数据校验
准备好数据校验工具，将旧库和新库中的数据进行比对，直到数据完全一致。

切换新库
数据比对完成之后，将流量转移切换至新库，至此新库提供服务，完成迁移。

但是在极限情况下，即便通过上面的数据校验处理，也有可能出现99.99%数据一致，不能保障完全一致，这个时候可以在旧库做一个readonly只读功能，或者将流量屏蔽降级，等待日志增量同步工具完全追平后，再进行新库的切换。

至此，完成日志方案的迁移扩容处理，整个过程能够持续对线上提供服务，只会短暂的影响服务的可用性。

这种方案的弊端，是操作繁琐，需要适配多个同步处理工具，成本较高，需要制定个性化业务的同步处理，不具备普遍性，耗费的时间周期也较长。

1.5 双写方案（中小型数据）

双写方案可通过canal或mq做实现。

增加新库，按照现有节点，增加对应的数量。
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：开启Canal同步服务，监听从节点数据库，再开启主从同步，从节点收到数据后会通过Canal服务，传递至新的DB节点。
切换新库：通过Nginx，切换访问流量至新的服务。
修复切换异常数据：在切换过程中，如果出现，Canal未同步，但已切换至新库的请求（比如下单，修改了资金，但还未同步），可以通过定制程序，读取检测异常日志，做自动修复或人工处理。
针对此种情况，最好是在凌晨用户量小的时候，或专门停止外网访问，进行切换，减少异常数据的产生。
数据校验：为保障数据的完全一致，有必要对数据的数量完整性做校验。

1.6 平滑2N方案（大数据量）

线上数据库，为了保障其高可用，一般每台主库会配置一台从库，主库负责读写，从库负责读取。下图所示，A，B是主库，A0和B0是从库。

当需要扩容的时候，我们把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:
把uid%4=0和uid%4=2的数据分别分配到A和A0主库中
把uid%4=1和uid%4=3的数据分配到B和B0主库中

因为A和A0库的数据相同，B和B0数据相同，此时无需做数据迁移。只需调整变更一下分片配置即可，通过配置中心更新，不需要重启。

由于之前uid%2的数据是分配在2个库里面，扩容之后需要分布到4个库中，但由于旧数据仍存在（uid%4=0的节点,还有一半uid%4=2的数据），所以需要对冗余数据做一次清理。

这个清理，并不会影响线上数据的一致性，可以随时随地进行。

处理完成之后，为保证数据的高可用，以及将来下一步的扩容需求。
可以为现有的主库再次分配一个从库。

2. 平滑2N扩容方案实践

2.1 实现应用服务级别的动态扩容

扩容前部署架构：

2.1.1 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## 备份CentOS-Base.repomv /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo.bakwget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repowget -P /etc/yum.repos.d/ http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repoyum clean allyum makecache

配置YUM源

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

增加以下内容：

[mariadb]name = MariaDBbaseurl = https://mirrors.ustc.edu.cn/mariadb/yum/10.2/centos7-amd64gpgkey=https://yum.mariadb.org/RPM-GPG-KEY-MariaDBgpgcheck=1

执行安装

yum -y install mariadb mariadb-server MariaDB-clientMariaDB-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 mysqlroot 195410 Oct04 " />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

启动MariaDB后，执行安全配置向导命令，可根据安全配置向导提高数据库的安全性
```
systemctl start mariadbmysql_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;## 配置root用户使用密码654321从任何主机都可以连接到mysql服务器GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY '654321' WITH GRANT OPTION;FLUSH PRIVILEGES;

2.1.2 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= 1log-bin=mysql-binrelay-log = mysql-relay-bin## 忽略mysql、information_schema库下对表的操作replicate-wild-ignore-table=mysql.%replicate-wild-ignore-table=information_schema.%## 默认的情况下mysql是关闭的;log-slave-updates=on## 复制过程中，有任何错误，直接跳过slave-skip-errors=allauto-increment-offset=1auto-increment-increment=2## binlog的格式：STATEMENT，ROW，MIXEDbinlog_format=mixed## 自动过期清理binlog，默认0天，即不自动清理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。

在Server2增加配置：

修改/etc/my.cnf:

[mysqld]server-id = 2log-bin=mysql-binrelay-log = mysql-relay-binreplicate-wild-ignore-table=mysql.%replicate-wild-ignore-table=information_schema.%log-slave-updates=onslave-skip-errors=allauto-increment-offset=2auto-increment-increment=2binlog_format=mixedexpire_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。

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='192.168.116.141',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000007', master_log_pos=374, master_connect_retry=30;

在Server2中执行：

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.116.140',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000015', master_log_pos=374, 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 eventMaster_Host: 10.10.20.126Master_User: replicaMaster_Port: 3306Connect_Retry: 30Master_Log_File: mysql-bin.000001Read_Master_Log_Pos: 663 Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000002Relay_Log_Pos: 555Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001 Slave_IO_Running: YesSlave_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 eventMaster_Host: 10.10.20.125Master_User: replicaMaster_Port: 3306Connect_Retry: 30Master_Log_File: mysql-bin.000001Read_Master_Log_Pos: 663 Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000002Relay_Log_Pos: 555Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001 Slave_IO_Running: YesSlave_SQL_Running: Yes...

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

2.1.3 KeepAlived安装与高可用配置

在Server1与Server2两台节点安装keepalived：
```
yum -y install keepalived
```

关闭防火墙

systemctl stop firewalldsystemctl 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，运行keepalived服务器的一个标识}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，vrrp实例绑定的网卡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192.168.116.150}}virtual_server 192.168.116.150 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 DR/NAT/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UDPreal_server 192.168.116.140 3306 {#配置服务器节点VIP1notify_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 {#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

Server2节点配置：

global_defs { router_id vip2 # 机器标识，和主机名保持一致，运行keepalived服务器的一个标识}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192.168.116.150}}virtual_server 192.168.116.150 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UDPreal_server 192.168.116.141 3306{#配置服务器节点VIP2notify_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

注意：这个配置只能设置在backup主机上，而且这个主机优先级要比另外一台高

验证高可用
停止主节点MariaDB服务，验证是否自动切换。

2.1.4 搭建应用服务工程

ShardingJDBC的介绍
是ShardingSphere 下的一个产品
定位为轻量级 Java 框架，在 Java 的 JDBC 层提供的额外服务。它使用客户端直连数据库，以 jar 包形式提供服务，无需额外部署和依赖，可理解为增强版的 JDBC 驱动，完全兼容 JDBC 和各种 ORM 框架。
- 适用于任何基于 JDBC 的 ORM 框架，如：JPA, Hibernate, Mybatis, Spring JDBC Template 或直接使用 JDBC。
- 支持任何第三方的数据库连接池，如：DBCP, C3P0, BoneCP, Druid, HikariCP 等。
- 支持任意实现 JDBC 规范的数据库，目前支持 MySQL，Oracle，SQLServer，PostgreSQL 以及任何遵循 SQL92 标准的数据库
ShardingJDBC初始化流程
1）配置ShardingRuleConfiguration对象
2）配置表分片规则TableRuleConfiguration对象，设置分库、分表策略
3）通过Factory对象将Rule对象与DataSource对象装配
4）ShardingJDBC使用DataSource对象进行分库

ShardingJDBC集成配置
1）maven依赖
2）规则配置application.yml
3）创建DataSource

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

2.2 实现数据库的秒级平滑2N扩容

扩容部署架构：

2.2.1 新增数据库VIP

在Server2节点，增加VIP

修改/etc/keepalived/keepalived.conf

global_defs { router_id vip2}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192.168.116.151}}virtual_server 192.168.116.151 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UDPreal_server 192.168.116.141 3306{#配置服务器节点VIP1notify_down /usr/local/shell/mariadb.shweight 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

2.2.2 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： 192.168.116.151
通过应用服务接口，动态扩容调整

2.2.3 解除原双主同步

mysql -uroot -p654321

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

2.2.4 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2.1.1 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 = 3log-bin=mysql-binrelay-log = mysql-relay-binreplicate-wild-ignore-table=mysql.%replicate-wild-ignore-table=information_schema.%log-slave-updates=onslave-skip-errors=allauto-increment-offset=2auto-increment-increment=2binlog_format=mixedexpire_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@192.168.116.142:/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='192.168.116.140',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000016', master_log_pos=1754, 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 eventMaster_Host: 10.10.20.125Master_User: replicaMaster_Port: 3306Connect_Retry: 30Master_Log_File: mysql-bin.000004Read_Master_Log_Pos: 11174 Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000002Relay_Log_Pos: 1746Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000004 Slave_IO_Running: YesSlave_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='192.168.116.142',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000005', master_log_pos=6931, 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 = 4log-bin=mysql-binrelay-log = mysql-relay-binreplicate-wild-ignore-table=mysql.%replicate-wild-ignore-table=information_schema.%log-slave-updates=onslave-skip-errors=allauto-increment-offset=2auto-increment-increment=2binlog_format=mixedexpire_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@192.168.116.143:/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='192.168.116.141',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000007', master_log_pos=3006, 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 eventMaster_Host: 10.10.20.125Master_User: replicaMaster_Port: 3306Connect_Retry: 30Master_Log_File: mysql-bin.000004Read_Master_Log_Pos: 11174 Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000002Relay_Log_Pos: 1746Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000004 Slave_IO_Running: YesSlave_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='192.168.116.143',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000005', master_log_pos=5787, master_connect_retry=30;MariaDB [(none)]> start slave;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

2.2.5 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192.168.116.150}}virtual_server 192.168.116.150 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UDPreal_server 192.168.116.142 3306{#配置服务器节点VIP3notify_down /usr/local/shell/mariadb.shweight 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

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192.168.116.151}}virtual_server 192.168.116.151 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UDPreal_server 192.168.116.143 3306{#配置服务器节点VIP4notify_down /usr/local/shell/mariadb.shweight 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

给所有的用户组加入执行权限：

chmod a+x mariadb.sh

修改完后重启Keepalived服务。

2.2.6 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
```

3.keepalived高可用配置大全

在Server1（192.168.116.140）中执行：

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.116.141',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000005', master_log_pos=3207, master_connect_retry=30;

在Server2（192.168.116.141）中执行：

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.116.140',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000012', master_log_pos=1951, master_connect_retry=30;

在Server3（192.168.116.142）中执行：

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.116.140',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000013', master_log_pos=2781, master_connect_retry=30;Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

在Server4（192.168.116.143）中执行：

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.116.141',master_user='replica', master_password='replica', master_port=3306, master_log_file='mysql-bin.000005', master_log_pos=7358, master_connect_retry=30;Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)