Ubuntu MariaDB如何进行负载均衡

Ubuntu环境下MariaDB负载均衡的常见实现方法

在Ubuntu系统中，实现MariaDB负载均衡需结合复制技术（如主从复制、Galera Cluster）与负载均衡中间件（如HAProxy、ProxySQL），以下是具体步骤及关键说明：

一、前提：配置MariaDB复制（负载均衡的基础）

负载均衡需先将数据分布到多个节点，MariaDB支持两种主要复制模式：

1. 主从复制（Master-Slave）

• 主服务器配置：编辑/etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf，添加以下参数：

  [mysqld]
  server-id = 1                # 主节点唯一ID
  log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log  # 开启二进制日志
  binlog_do_db = your_database_name  # 需同步的数据库名
  

  重启服务：sudo systemctl restart mariadb
  创建复制用户并授权：

  CREATE USER 'replicator'@'%' IDENTIFIED BY 'strong_password';
      
  GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replicator'@'%';
      
  FLUSH PRIVILEGES;
      
  

  查看主节点二进制日志位置（用于从节点同步）：

  SHOW MASTER STATUS;
      
  

• 从服务器配置：编辑/etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf：

  [mysqld]
  server-id = 2                # 从节点唯一ID（需与主节点不同）
  relay_log = /var/log/mysql/mysql-relay-bin.log  # 开启中继日志
  log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log          # 可选：开启本地二进制日志
  binlog_do_db = your_database_name
  read_only = 1                  # 设置为只读（防止误写）
  

  重启服务：sudo systemctl restart mariadb
  配置从节点连接主节点：

  CHANGE MASTER TO 
    MASTER_HOST='master_ip',
    MASTER_USER='replicator',
    MASTER_PASSWORD='strong_password',
    MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',  -- 替换为主节点的LOG_FILE
    MASTER_LOG_POS=107;
                       -- 替换为主节点的LOG_POS
  START SLAVE;
        -- 启动复制
  

2. Galera Cluster（多主同步）

若需真正的多主复制（所有节点可同时读写），可使用Galera Cluster（需至少3个节点）：

• 编辑每个节点的/etc/mysql/mariadb.conf.d/99-cluster.cnf：

  [mysqld]
  wsrep_on=ON
  wsrep_provider=/usr/lib/galera/libgalera_smm.so
  wsrep_cluster_address="gcomm://node1_ip,node2_ip,node3_ip"  # 所有节点IP
  wsrep_node_address="current_node_ip"                      # 当前节点IP
  wsrep_node_name="node1"                                   # 节点名称
  wsrep_sst_method=rsync                                    # 数据同步方法
  

• 初始化集群：在第一个节点执行galera_new_cluster，其他节点重启MariaDB服务：sudo systemctl restart mariadb。
  验证集群状态：mysql -u root -p -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size'; "（结果应为节点数）。

二、使用HAProxy实现TCP层负载均衡

HAProxy是常用的TCP/HTTP负载均衡器，适合MariaDB的场景：

1. 安装HAProxy

sudo apt update
sudo apt install haproxy

2. 配置HAProxy

编辑/etc/haproxy/haproxy.cfg，添加以下内容：

global
  log /dev/log local0
  log /dev/log local1 notice
  daemon
  maxconn 256

defaults
  log global
  mode tcp                   # TCP模式（MariaDB基于TCP）
  option tcplog              # 记录TCP日志
  timeout connect 5000ms     # 连接超时
  timeout client 50000ms     # 客户端超时
  timeout server 50000ms     # 服务器超时

frontend mysql_front
  bind *:3306                # 监听3306端口（客户端连接端口）
  default_backend mysql_back

backend mysql_back
  balance roundrobin         # 轮询算法（也可选leastconn最少连接）
  server mariadb1 master_ip:3306 check inter 2000 rise 2 fall 3  # 主节点
  server mariadb2 slave1_ip:3306 check inter 2000 rise 2 fall 3   # 从节点1
  server mariadb3 slave2_ip:3306 check inter 2000 rise 2 fall 3   # 从节点2

• balance：可选roundrobin（轮询）、leastconn（最少连接）、source（源IP哈希）等。
• check：启用健康检查（定期检测节点是否可用）。

3. 启动HAProxy

sudo systemctl restart haproxy
sudo systemctl enable haproxy  # 开机自启

4. 验证负载均衡

客户端连接HAProxy的IP（如haproxy_ip:3306），执行查询，可通过HAProxy日志或MariaDB节点的SHOW PROCESSLIST; 查看请求分发情况。

三、使用ProxySQL实现应用层负载均衡（高级功能）

ProxySQL是高性能SQL代理，支持读写分离、查询缓存、自动故障转移等高级特性：

1. 安装ProxySQL

wget https://github.com/sysown/proxysql/releases/download/v2.3.0/proxysql_2.3.0-1_amd64.deb
sudo dpkg -i proxysql_2.3.0-1_amd64.deb

2. 配置ProxySQL

编辑/etc/proxysql.cnf，重点配置以下部分：

[mysql_servers]
# 定义后端MariaDB节点
mariadb_master 192.168.1.101 3306 100  # 主节点（权重100）
mariadb_slave1 192.168.1.102 3306 50   # 从节点1（权重50）
mariadb_slave2 192.168.1.103 3306 50   # 从节点2（权重50）

# 定义主机组（0=写组，1=读组）
mysql_query_rules
rule1 id 1 active 1 match_pattern ^SELECT.*FOR UPDATE apply 0  # 写操作走写组
rule2 id 2 active 1 match_pattern ^SELECT.* apply 1           # 读操作走读组
rule3 id 3 active 1 match_pattern ^.* apply 0                 # 其他操作走写组

[mysql_users]
# 定义客户端连接用户
admin username password default_hostgroup 0  # 默认走写组
app_user app_pass default_hostgroup 1      # 应用用户默认走读组

3. 启动ProxySQL

sudo systemctl restart proxysql
sudo systemctl enable proxysql

4. 验证读写分离

客户端连接ProxySQL的默认端口（6033），执行以下命令：

-- 写操作（应路由到主节点）
INSERT INTO test_table (name) VALUES ('test');
    
-- 读操作（应路由到从节点）
SELECT * FROM test_table;
    

通过ProxySQL的SELECT * FROM stats.stats_mysql_query_digest; 查看请求分发统计。

四、负载均衡注意事项

1. 数据一致性：主从复制存在延迟，若对数据一致性要求高，建议使用Galera Cluster或多主同步。
2. 健康检查：负载均衡器需开启健康检查（如HAProxy的check参数），避免将请求发送到故障节点。
3. 性能优化：根据业务负载调整负载均衡算法（如leastconn适合写密集型场景）、增加后端节点数量。
4. 高可用扩展：可结合Keepalived为HAProxy或ProxySQL配置主备，避免单点故障。

通过以上步骤，可在Ubuntu环境下为MariaDB实现高效的负载均衡，提升数据库的并发处理能力和可用性。

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