MySQL架构方案
mysql的底层数据结构和原理
mysql的底层数据结构和原理MySQL是一个流行的关系型数据库管理系统，它的底层数据结构和原理对于理解其性能和功能至关重要。
以下是一些关键的底层数据结构和原理：1. InnoDB存储引擎：MySQL支持多种存储引擎，其中InnoDB是最常用的一种。
InnoDB提供了ACID事务支持、行级锁定和外键约束。
2. 数据页（Page）：InnoDB存储引擎的最小数据单位是页，通常大小为16KB。
一个表空间由多个页组成。
3. B+树索引：InnoDB使用B+树作为索引结构，特别是聚集索引和非聚集索引。
B+树的特点是所有的值都出现在叶子节点上，并且叶子节点之间通过指针相互连接，便于顺序访问。
4. 主键索引和非主键索引：InnoDB允许一个表有多个索引，但只能有一个聚集索引。
聚集索引决定了表中数据的物理存储顺序，非聚集索引则有一个指向聚集索引的指针。
5. 事务日志（Redo Log）：为了确保数据的持久性和事务的ACID属性，InnoDB使用事务日志来记录所有更改。
如果系统崩溃，可以使用事务日志进行恢复。
6. 行格式（Row Format）：InnoDB有两种行格式：COMPACT和DYNAMIC。
它们决定了如何在B+树叶子节点中存储行数据。
7. MVCC（多版本并发控制）：为了支持高并发，InnoDB使用MVCC来保存旧的数据版本。
这使得读取操作不需要加锁，提高了并发性能。
8. 外键约束：InnoDB支持外键约束，确保数据之间的引用完整性。
9. 分区表：MySQL允许将一个大表分成多个小表，这些小表可以在不同的物理文件中存储，以提高查询和管理性能。
10. 复制（Replication）：MySQL支持主从复制，用于数据备份、负载均衡和高可用性。
理解这些底层数据结构和原理有助于更好地优化MySQL数据库的性能、设计和调优。
聊聊常见的数据库架构设计方案
一、数据库架构原则1.高可用2.3.高性能4.5.一致性6.7.扩展性8.二、常见的数据库架构方案方案一：主备架构，只有主库提供读写服务，备库冗余作故障转移用jdbc:mysql://vip:3306/xxdb1、高可用分析：高可用，主库挂了，keepalive（只是一种工具）会自动切换到备库。
这个过程对业务层是透明的，无需修改代码或配置。
2、高性能分析：读写都操作主库，很容易产生瓶颈。
大部分互联网应用读多写少，读会先成为瓶颈，进而影响写性能。
另外，备库只是单纯的备份，资源利用率50%，这点方案二可解决。
3、一致性分析：读写都操作主库，不存在数据一致性问题。
4、扩展性分析：无法通过加从库来扩展读性能，进而提高整体性能。
5、可落地分析：两点影响落地使用。
第一，性能一般，这点可以通过建立高效的索引和引入缓存来增加读性能，进而提高性能。
这也是通用的方案。
第二，扩展性差，这点可以通过分库分表来扩展。
方案二：双主架构，两个主库同时提供服务，负载均衡jdbc:mysql://vip:3306/xxdb1、高可用分析：高可用，一个主库挂了，不影响另一台主库提供服务。
这个过程对业务层是透明的，无需修改代码或配置。
2、高性能分析：读写性能相比于方案一都得到提升，提升一倍。
3、一致性分析：存在数据一致性问题。
请看，一致性解决方案。
4、扩展性分析：当然可以扩展成三主循环，但笔者不建议（会多一层数据同步，这样同步的时间会更长）。
如果非得在数据库架构层面扩展的话，扩展为方案四。
5、可落地分析：两点影响落地使用。
第一，数据一致性问题，一致性解决方案可解决问题。
第二，主键冲突问题，ID统一地由分布式ID生成服务来生成可解决问题。
方案三：主从架构，一主多从，读写分离jdbc:mysql://master-ip:3306/xxdbjdbc:mysql://slave1-ip:3306/xxdbjdbc:mysql://slave2-ip:3306/xxdb1、高可用分析：主库单点，从库高可用。
MYSQL高可用方案大全
MYSQL高可用方案大全MySQL是一个开源的关系型数据库管理系统，广泛应用于各种Web应用程序中。
为了确保业务的连续性和高可用性，需要采取一些措施来预防和解决数据库故障。
下面是一些MySQL高可用方案的介绍。
1. 数据库复制（Replication）数据库复制是MySQL提供的一种基本的高可用方案。
它使用了主从模式，将主数据库的更新操作异步地复制到一台或多台从数据库中。
主数据库负责处理写操作，而从数据库负责读操作。
当主数据库发生故障时，从数据库可以接管业务并提供读写服务。
2. 数据库镜像（Mirroring）数据库镜像是一种同步复制的方式，可以确保数据的完整性和一致性。
它通常使用两台或多台服务器，在主库上进行写操作，然后将写操作同步到所有从库上。
这样，当主库发生故障时，可以快速切换到从库并继续提供服务。
3. 数据库分片（Sharding）数据库分片是一种水平切分数据库的方式，可以将大型数据库分成多个较小的部分，分布在不同的服务器上。
每个分片都有自己的主从数据库，可以独立地处理读写请求。
这种方案可以提高数据库的可用性和性能。
4. 数据库集群（Cluster）数据库集群是一种多节点共享存储的方式，可以提供高可用性和高性能。
集群中的每个节点都是一个完整的数据库服务器，它们共享存储，可以同时处理读写请求。
如果一个节点发生故障，其他节点可以接管工作并继续提供服务。
5. 数据库备份与恢复（Backup and Recovery）数据库备份是一种常见的高可用方案，可以在数据库发生故障时恢复数据。
通过定期备份数据库，可以保留历史数据，并在需要时进行恢复。
备份可以分为物理备份和逻辑备份两种方式，具体选择哪种方式取决于业务需求和复杂度。
6. 数据库热备份（Hot Backup）数据库热备份是一种可以在数据库运行时进行备份的方式。
不需要停止数据库服务，可以实时备份数据库的数据和日志。
这样可以减少备份对业务的影响，并提高备份的可用性。
MySQLMGR架构原理简介
MySQLMGR架构原理简介⼀、MGR架构原理简介状态机复制MGR本质上⼀个状态机复制的集群。
在状态机复制的架构中，数据库被当做⼀个状态机。
每⼀次写操作都会导致数据库的状态变化。
为了创建⼀个⾼可⽤的数据库集群，有⼀个组件，即事务分发器，将这些操作按照同样的顺序发送到多个初始状态⼀致的数据库上，让这些数据库执⾏同样的操作。
因为初始状态相同，每次执⾏的操作也相同，所以每次状态变化后各个数据库上的数据保持⼀致。
分布式的状态机复制事务分发器是⼀个单点，为了避免单点故障，可以采⽤分布式的状态机复制。
在分布式的状态机复制中，有多个事务分发器，它们彼此互相通信。
事务分发器可以同时接收事务请求，就像单个事务分发器同时接收事务请求⼀样。
从应⽤层来说，并发的事务发到同⼀个事务分发器和发到不同的事务分发器上效果是⼀样的。
事务分发器之间会互相通信，把所有的事务汇总、排序。
最终，每个事务分发器上都有⼀份完整的排好序的事务请求。
每个事务分发器只连接到⼀个数据库上，并负责把事务请求依次发送到相连的数据库上去执⾏，其就是⼀个分布式状态机复制的模型了。
分布式的⾼可⽤数据库将分布式的事务分发模块集成到数据库系统中，就变成了⼀个分布式的⾼可⽤数据库系统。
⽤户通过数据库的⽤户接⼝执⾏事务。
数据库收到事务请求后，⾸先交由事务分发模块处理。
事务分发模块将事务汇总排序，然后依次交由数据处理模块去执⾏这些事务。
如果去掉内部的细节，就会发现这是⼀个⾮常简洁的数据库集群⽅案。
MGR就是这样⼀个分布式的⾼可⽤MySQL系统。
⼆、MYSQL⾼可⽤的背景为了创建⾼可⽤数据库系统，传统的实现⽅式是创建⼀个或多个备⽤的数据库实例，原有的数据库实例通常称为主库master，其它备⽤的数据库实例称为备库或从库slave。
当master故障⽆法正常⼯作后，slave就会接替其⼯作，保证整个数据库系统不会对外中断服务。
master 与slaver的切换不管是主动的还是被动的都需要外部⼲预才能进⾏，这与数据库内核本⾝是按照单机来设计的理念悉悉相关，并且数据库系统本⾝也没有提供管理多个实例的能⼒，当slave数⽬不断增多时，这对数据库管理员来说就是⼀个巨⼤的负担。
mysql 集群的方法
mysql 集群的方法MySQL 集群是为了提高数据库的可用性、性能和数据一致性而采用的一种技术。
以下是几种常见的 MySQL 集群方法：1.主从复制 (Master-Slave Replication):o一个主服务器（Master）负责写操作，并将数据变更复制到一个或多个从服务器（Slave）。
o从服务器处理读请求，确保数据保持同步。
o主要用途是读写分离、备份和故障恢复。
2.MySQL Group Replication:o这是 MySQL 5.7 之后引入的一个插件，允许 MySQL 实例形成一个互操作的组，并自动处理故障转移。
o它提供了数据冗余、自动故障转移和读写负载均衡。
3.MySQL Cluster:o基于 NDB（或 NDB Cluster）存储引擎，允许多个节点协同工作。
o提供高可用性、自动分片和并行处理。
o对于非常大的数据集和高并发的场景特别有用。
4.Galera Cluster for MySQL:o通过同步复制实现真正的多主复制。
o保证了数据一致性，提供了自动故障恢复和高可用性。
o Percona XtraDB Cluster 和 MariaDB Cluster 都使用了这种技术。
5.Proxy Solutions:o使用如 ProxySQL、HAProxy 或 MaxScale 等代理，可以基于路由规则将请求转发到不同的 MySQL 实例。
o可以实现负载均衡、读写分离、故障转移等功能。
6.分片 (Sharding):o将数据分布到多个数据库或服务器上，以实现水平扩展。
o使用如MySQL Sharding这样的中间件或工具，可以将请求路由到正确的分片。
7.使用云服务:o如 Amazon RDS 的 Multi-AZ (一个主数据库和一个或多个副数据库) 和 Read Replicas。
o这些解决方案通常提供了高可用性和自动故障转移。
8.其他第三方解决方案:如 Patroni、Codership、Vitess 等，都是为了解决特定问题的解决方案。
MySQLCluster方案概述
MySQLCluster方案概述分两点：一. MySQL NDB Cluster的概述MySQL NDB Cluster是一个适用于分布式计算环境的高可用性、高冗余版本的MySQL。
NDB集群由一组计算机组成，称为主机，每个计算机运行一个或多个进程。
这些进程称为节点，可能包括MySQL服务器（用于访问NDB数据）、数据节点（用于存储数据）、一个或多个管理服务器，以及可能的其他专门的数据访问程序。
在NDB集群中这些组件的关系如下所示：NDB集群所有这些程序一起工作来形成一个NDB集群。
当数据被NDB存储引擎存储时，表（和表数据）存储在数据节点中。
这样的表可以直接从集群中的所有MySQL服务器（SQL节点）访问。
因此，在一个将数据存储在集群中的工资单应用程序中，如果一个应用程序更新了雇员的工资，那么查询这些数据的所有其他MySQL服务器都可以立即看到这个变化。
NDB集群核心概念NDB CLUSTER（也称为NDB）是一个内存存储引擎，提供高可用的数据持久化功能。
NDB CLUSTER存储引擎可以配置一系列故障转移和负载平衡。
集群节点集群节点有三种类型，在最小的NDB集群配置中，至少会有三个节点。
1. Management node这种类型节点的作用是管理NDB集群中的其他节点，执行诸如提供配置数据、启动和停止节点以及运行备份等功能。
因为这个节点类型管理其他节点的配置，所以应该首先启动这种类型的节点，在任何其他节点之前。
执行ndb_mgmd命令启动该节点。
2. Data node这种类型节点的作用是存储集群数据。
一个副本足以用于数据存储，但不提供冗余;因此，建议使用2（或更多）副本来提供冗余，从而获得高可用性。
执行ndbd或ndbmtd（多线程）命令启动该节点。
NDB集群表通常存储在内存中，而不是在磁盘上（这就是为什么我们将NDB集群称为内存中的数据库）。
然而，一些NDB集群数据可以存储在磁盘上。
3. SQL node在NDB Cluster中SQL节点是一个使用NDBCLUSTER存储引擎的传统MySQL服务器。
mysql创建表结构的方法总结
mysql创建表结构的方法总结MySQL是一种常用的关系型数据库管理系统，通过创建表结构来存储和组织数据。
本文将总结使用MySQL创建表结构的方法。
1. 确定数据库和表的名称在开始创建表结构之前，首先要确定要使用的数据库名称和表名称。
数据库名称用于区分不同的数据库，而表名称则用于区分不同的数据表。
2. 设计表的字段在创建表结构之前，需要先确定表中的字段。
字段是表中存储数据的基本单元，每个字段都有一个名称和一个数据类型。
常用的数据类型包括整数、浮点数、字符串等。
根据具体需求，设计合适的字段名称和数据类型。
3. 确定字段的约束字段约束用于限制字段的取值范围或要求字段满足特定条件。
常见的字段约束有主键约束、唯一约束、非空约束、默认值约束等。
根据需求，确定适当的字段约束。
4. 创建表结构创建表结构的语法如下：```CREATE TABLE 表名 (字段1 数据类型约束,字段2 数据类型约束,...);```根据字段的设计，使用CREATE TABLE语句创建表结构。
每个字段使用字段名称、数据类型和约束进行描述，字段之间使用逗号分隔。
5. 设计主键主键是一种特殊的字段约束，用于唯一标识表中的每一行数据。
通常使用自增长整数作为主键，以确保每个数据行都有唯一的标识。
在设计表结构时，需要选择一个或多个字段作为主键，并将其设置为主键约束。
6. 设计外键外键是一种用于建立表之间关系的字段约束。
通过外键，可以将多个表连接起来，实现数据的关联和引用。
在设计表结构时，需要确定哪些字段作为外键，并将其设置为外键约束。
7. 设计索引索引是一种用于提高数据查询性能的数据结构。
通过在表中的某些字段上创建索引，可以加快查询速度。
在设计表结构时，需要考虑哪些字段需要创建索引，并使用CREATE INDEX语句创建索引。
8. 设计表之间的关系在设计表结构时，需要考虑不同表之间的关系。
常见的关系有一对一关系、一对多关系和多对多关系。
根据具体需求，使用外键等方式建立表之间的关系。
mysql ndb cluster 架构原理
mysql ndb cluster 架构原理MySQL NDB Cluster是MySQL官方提供的，用于搭建高可用性、高并发性的分布式数据库平台。
NDB Cluster采用了数据分片、数据复制等策略，将数据存储在多个节点上，提高了数据访问的可用度和性能。
下面我们来看一下NDB Cluster的架构原理：1. 数据存储和访问模式NDB Cluster采用了两段式存储模式，即数据存储在内存中和磁盘上。
NDB存储引擎负责管理数据的传输和存储，具有高度的容错能力。
数据被划分成多个分区，每个分区存储在不同的节点上，节点之间互相备份和协作，实现数据分片和多点存储。
此外，NDB Cluster还具有分布式事务功能，支持跨节点的ACID事务。
2. 节点体系结构NDB Cluster每个节点都包含多个进程：Data Node、Management Node、SQL Node。
Data Node进程用于存储数据、备份数据，当某个Data Node崩溃时，其他节点可以顶替其工作。
Management Node进程管理整个NDB Cluster的运行状态和配置信息，如节点状态、分区分配等。
SQL Node进程负责处理SQL查询和数据操作请求。
3. 数据分片和复制策略NDB Cluster采用了水平分片，即将数据水平划分成多个分区，每个分区由不同的节点存储，从而实现负载均衡和数据并行处理。
同时，NDB Cluster还支持数据复制机制，即一个分区可以备份到多个节点。
每个节点存储数据的副本数量可以根据业务需求进行配置。
NDB Cluster还具有数据平衡功能，可以自动将数据均衡分配到空闲的节点上，从而优化资源利用率。
4. 高可用性和性能优化NDB Cluster具有高度可用性和性能优化策略。
NDB Cluster每个节点间建立多个通信链路，以达到负载均衡和故障转移的目的。
当某个节点失效时，整个分布式系统可以快速切换到另一个节点继续提供服务。
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1，项目场景
（1）37万用户
（2）7*24小时
（3）centos系统
（4）mysql数据库
（5）需要负载均衡
（6）教育系统行业
2，场景分析
认真阅读了“智慧校园整体解决方案.doc”和“数字化校园云平台整体解决方案”，37W用户，也就是百万级用户；
校园系统的话，热点用户数量基本是稳定的，而且已经毕业的学生记录基本处于闲置状态没有dml操作，只有select查询操作，所以整个系统tps应该不会特别大。
而百万级用户，在互联网行业来说属于中小型数据库规模，如果后期业务没有爆发式增长达不到千万级别用户的话，mysql数据库10台以内完全轻松搞定了，用简单的mm-ss双主多从高可用方案就可以解决，如果考虑到以后万一数据量暴增的情况，加入haproxy+keepalived+mycat来做负载均衡高可用以及分库分片可扩展。
PS：
（1）任何事情都会有例外，所以请帮忙确定，这个这套系统的服务对象的用户数量会不会在未来有爆炸式增长？从37W增长到百万甚至千万？如果到了千万，架构又是不一样的。
（2）对数据一致性要求是不是特别高？我猜测是比较高，所以需要确认。
3，架构方案
百万级别用户，对数据库一致性要求比较高，所以推荐使用keepalived+haproxy+mycat+mysql mm（暂时没有分库分片但是保留了分库分片的扩展功能），框架图如下图所示：
（1）、keepalived 和haproxy 必项装在同一台机器上（如10.254.2.11机器上，keepalived和haproxy 都要安装），keepalived 负责为该服务器抢占vip（虚拟ip），抢到vip后，对该主机的访问可以通过原来的ip访问，也可以通过vip 10.254.2.10
来访问。
（2）、10.254.2.12上的keepalived 也会去抢占vip，抢占vip时有优先级，配置keepalived.conf中的（priority 150 #数值愈多，优先级越高,10.254.2.12上改为120，master和slave上改值配置不同）决定。
但是一般哪台先启动就会抢到vip，即使是slave，先启动就能抢到。
（3）、haproxy 负责将对vip癿请求分发到mycat上。
起负载均衡的作用，同时haproxy 能检测到mycat是否存活，haproxy 叧会将请求转发到活的mycat 上。
（4）、如果一台朋务器（keepalived+haproxy 朋务器）宕机，另外一台上的keepalived 会立刻抢占vip接管服务。
如果一台mycat服务器宕机，haporxy 转发时候不会转发到宕机的mycat上，所以mycat依然可用。
架构图形如下所示：
4，服务器配置
5，数据库备份回复监控
安装xtrabackup进行数据库备份，安装zabbix3.0进行数据库的监控6，后续需要确定的业务问题
需要根据如下实际情况来调整服务器的配置
（1）系统准备使用几年？
（2）一年数据增长量有多少个G？
（3）峰值tps、qps预计多少？
（4）热点用户一天大概有多少个？。