MySQL产品介绍

1、发展历史

MySQL数据库的发展可以概括为三个阶段：

• 初期开源数据库阶段
  
• Sun MySQL阶段
  
• Oracle MySQL阶段
  

2、平台及软件支持

支持各种平台，常搭配Linux。组成的LAMP（Linux- Apache-MySQL-PHP）网站架构是目前国际流行的网站架构方案。

支持平台：

Windows/Linux/Solaris/Aix/Apple OS/HP-UX

x86_32/x86_64

价格及商业支持：

主要分为社区版和企业版

MySQL Community Server 社区版本，开源免费，但不提供官方技术支持。

MySQL Enterprise Edition 企业版本，需付费，可以试用30天。

企业版收费方式：年度订阅（每服务器）

MySQL Standard Edition：2000美元

MySQL Enterprise Edition：5000美元

MySQL Cluster Carrier Grade Edition：10000美元

版本：

5.0/5.1/5.5/5.6/5.7/8.0

3、体系结构

MySQL体系结构

MySQL由以下几部分组成：

连接池组件、管理服务和工具组件、SQL接口组件、查询分析器组件、优化器组件、缓冲组件、插件式存储引擎、物理文件。

InnoDB存储引擎体系架构

• InnoDB存储引擎内存由以下几个部分组成：缓冲池（buffer pool）、重做日志缓冲池（redo log buffer）以及额外的内存池（additional memory pool），分别由配置文件中的参数innodb_buffer_pool_size和innodb_log_buffer_size的大小决定。

Mysql 进程结构

Mysql不像Oracle那样是通过多进程来完成其功能的。默认情况下，InnoDB存储引擎的后台线程有7个：

4个IO thread，

1个master thread，

1个锁（lock）监控线程，

1个错误监控线程；

在InnoDB Plugin版本开始增加了默认IO thread的数量，默认的read thread和write thread分别增大到了4个，并且不再使用innodb_file_ io_threads参数，而是分别使用innodb_read_io_threads和innodb_write_io_threads参数。

4、架构选择

主从复制 

半同步复制

MySQL支持以下两种半同步复制方式：

• AFTER_SYNC（5.7）： 日志复制到Slave之后，Master再commit。
• AFTER_COMMIT（5.5、5.6）：Master commit之后再将日志复制到Slave。

主从复制原理

• 主服务器把数据更新记录到二进制日志中
  
• 从服务器把主服务器的二进制日志拷贝到自己的中继日志（Relay Log）中
  
• 从服务器重做中继日志中的事件，把更新应用到自己的数据库上

主从复制+读写分离

• 客户端通过Master对数据库进行写操作，slave端进行读操作，并可进行备份。Master出现问题后，可以手动将应用切换到slave端。

优点：

• 防止单节点主机的数据丢失，提高数据的安全性。
  
• 通过主从复制实现数据的异地备份，可以定期的将数据从主库复制到从库。
• 提高了数据库的可用性，主从复制实现了主库和从库之间数据的同步。主机宕机时，可以切换到从服务器上，保障数据库的运行（该过程可能会带来数据的不一致，但是MySQL5.5版本中提供了一种半同步的复制方式，一定程度上提高了数据的安全性）。
• 实现读写分离，减少主服务器的负担，实现负载均衡。
• 可以在从库上做数据备份，不影响主库的正常运行（如使用mysqldump备份时会加表锁）。
• 可以在从库上做数据统计和数据报表等，可以减轻主库的访问压力。

缺点：

• 依赖于半同步复制，如果半同步复制退化为异步复制，数据一致性无法得到保证；
  
• 需要额外考虑haproxy、keepalived的高可用机制。
  

MHA+多节点集群

• MHA软件由两部分组成：MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）
  
• MHA Manager可以单独部署在一台独立的机器上管理多个master-slave集群，也可以部署在一台slave节点上
  
• MHA Node运行在每台MySQL服务器上，MHA Manager会定时探测集群中的master节点，当master出现故障时，它可以自动将最新数据的slave提升为新的master，然后将所有其他的slave重新指向新的master
  
• 整个故障转移过程对应用程序完全透明
  

优点：

• 可以进行故障的自动检测和转移;
  
• 可扩展性较好，可以根据需要扩展MySQL的节点数量和结构;
  
• 相比于双节点的MySQL复制，三节点/多节点的MySQL发生不可用的概率更低
  

缺点：

• 至少需要三节点，相对于双节点需要更多的资源;
  
• 逻辑较为复杂，发生故障后排查问题，定位问题更加困难;
  
• 数据一致性仍然靠原生半同步复制保证，仍然存在数据不一致的风险;
  
• 可能因为网络分区发生脑裂现象;

5、功能方面

• MySQL区别于其他数据库的最重要的特点就是其插件式的表存储引擎（存储引擎是基于表的，而不是数据库的）。MySQL插件式的存储引擎架构提供了一系列标准的管理和服务支持，这些标准与存储引擎本身无关，可能是每个数据库系统本身都必须的，如SQL分析器和优化器等，而存储引擎是底层物理结构的实现，每个存储引擎开发者都可以按照自己的意愿来进行开发。
  
• 在SELECT和查询的WHERE子句中，提供完整的操作符和函数支持
  
• 按照标准SQL的要求，支持表别名和列别名
  
• MySQL的SHOW命令可用于检索关于数据库、数据库引擎、表和索引的信息。EXPLAIN命令可用于确定优化器处理查询的方式。
  

MySQL5.5新特性

• 默认存储引擎更改为InnoDB
  
• 首次支持半同步复制
  
• 多核性能提升

MySQL5.6新特性

• undo log可从共享表空间分离
  
• 支持GTID
  
• 支持基于库的多线程复制
  
• 支持online DDL
  
• InnoDB死锁信息可以记录到 error 日志
  
• 支持延时复制，可以让slave跟master之间控制一个时间间隔，方便特殊情况下的数据恢复

MySQL5.7新特性

• 支持多源复制
  
• 支持基于组提交的并行复制
  
• 支持动态修改buffer pool size
  
• 支持在线调整GTID
  
• 支持undolog的在线收缩

6、适用场景

Web网站系统

• Web站点是mysql最大的客户群，也是mysql发展史上最为重要的支撑力量。
  
• Mysql之所以成为web站点开发者们最青睐的数据库管理系统，是因为mysql数据库的安装配置都非常简单，其使用过程中的维护也不像多大型商业数据库管理系统那么复杂，而且性能出色。还有一个非常重要的原因，就是mysql是开放源代码的，完全可以免费使用。
  
• MySQL中的InnoDB存储引擎是为了支持OLTP系统（On-Line Transaction Processing，联机事务处理系统）而设计的一个引擎，他支持事务的ACID

日志记录系统

• MySQL数据库的插入和查询性能都非常的高效，如果设计地较好，在使用MyISAM存储引擎的时候，两者可以做到互不锁定，达到很高的并发性能。所以，对需要大量的插入和查询日志记录的系统来说，MySQL是非常不错的选择。比如处理用户的登录日志，操作日志等，都是非常适合的应用场景。
  

数据仓库系统

• 随着现在数据仓库数据量的飞速增长，我们需要的存储空间越来越大。数据量的不断增长，使数据的统计分析变得越来越低效，也越来越困难。
  
• 解决上述问题主要有如下三个思路：
  

• 第一个是采用昂贵的高性能主机以提高计算性能，用高端存储设备提高I/O性能，效果理想，但是成本非常高；
• 第二个就是通过将数据复制到多台使用大容量硬盘的廉价pcserver上，以提高整体计算性能和I/O能力，效果尚可，存储空间有一定限制，成本低廉；
• 第三个，通过将数据水平拆分，使用多台廉价的pcserver和本地磁盘来存放数据，每台机器上面都只有所有数据的一部分，解决了数据量的问题，所有pcserver一起并行计算，也解决了计算能力问题，通过中间代理程序调配各台机器的运算任务，既可以解决计算性能问题又可以解决I/O性能问题，成本也很低廉。
• 通过MySQL的主从复制功能，可以很好的将数据从一台主机复制到另外一台，不仅仅在局域网内可以复制，在广域网同样可以。
  
• MySQL作为数据仓库系统的优势在于他的开源。其他数据库大多都是以主机数量或cpu数量来收费，当我们使用大量的pcserver时，费用十分昂贵。