Ubuntu 20.04/22.04下MariaDB 10.6主从复制与负载均衡集群搭建实战

一、环境准备与MariaDB安装

在开始之前，我们需要准备2-4台Ubuntu 20.04或22.04服务器。假设我们有以下环境：

• 主数据库（Master）：192.168.1.10
• 从数据库1（Slave1）：192.168.1.11
• 从数据库2（Slave2）：192.168.1.12（可选）
• 负载均衡服务器（HAProxy）：192.168.1.13

在所有数据库服务器上安装MariaDB 10.6：

sudo apt update
sudo apt install software-properties-common
sudo apt-key adv --fetch-keys 'https://mariadb.org/mariadb_release_signing_key.asc'
sudo add-apt-repository 'deb [arch=amd64,arm64,ppc64el] https://mirrors.aliyun.com/mariadb/repo/10.6/ubuntu focal main'
sudo apt update
sudo apt install mariadb-server

安装完成后，运行安全初始化脚本：sudo mysql_secure_installation。这一步会设置root密码、移除匿名用户、禁止远程root登录等安全设置。

二、配置MariaDB主从复制

1. 主数据库（Master）配置

编辑主服务器的配置文件/etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf，在[mysqld]段落下添加或修改以下内容：

[mysqld]
server-id = 1
log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
binlog-format = ROW
log-slave-updates = True
master-info-repository = TABLE
relay-log-info-repository = TABLE
sync-master-info = 1
binlog-checksum = CRC32
master-verify-checksum = 1
slave-sql-verify-checksum = 1
binlog-rows-query-log-events = 1
expire_logs_days = 10
max_binlog_size = 100M
# 指定要复制的数据库（可选）
# binlog_do_db = your_database_name

重启MariaDB服务使配置生效：sudo systemctl restart mariadb

登录MySQL创建复制账号：

CREATE USER 'replicator'@'%' IDENTIFIED BY '你的强密码';
GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'replicator'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

查看主服务器状态并记录二进制日志位置：

FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
SHOW MASTER STATUS;

记录下File和Position的值，稍后在从服务器配置中会用到。完成后解锁表：UNLOCK TABLES;

2. 从数据库（Slave）配置

编辑从服务器的配置文件/etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf，注意每台从服务器要有唯一的server-id：

[mysqld]
server-id = 2  # 第二台从服务器设为3，以此类推
relay_log = /var/log/mysql/mysql-relay-bin.log
log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
read_only = 1
log-slave-updates = True
master-info-repository = TABLE
relay-log-info-repository = TABLE

重启从服务器MariaDB服务：sudo systemctl restart mariadb

如果主数据库已有数据，需要先将数据同步到从服务器。可以使用mysqldump工具导出导入：

# 在主服务器上执行
mysqldump -u root -p --master-data=2 --single-transaction --databases 你的数据库名 > db_dump.sql

# 将db_dump.sql复制到从服务器后导入
mysql -u root -p < db_dump.sql

在从服务器上配置复制连接：

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='192.168.1.10',
MASTER_USER='replicator',
MASTER_PASSWORD='你的强密码',
MASTER_LOG_FILE='记录的文件名',
MASTER_LOG_POS=记录的位置值;

启动复制进程：START SLAVE;

检查复制状态：SHOW SLAVE STATUS\G

关键是要看到Slave_IO_Running: Yes和Slave_SQL_Running: Yes，这表明复制正常运行。

3. 验证主从复制

在主数据库上创建一个测试数据库或表，在从数据库上检查是否同步成功。这是最激动人心的时刻，如果看到数据实时同步过来了，说明你前面的配置都正确！

三、配置HAProxy负载均衡

现在我们已经有了主从复制，但应用程序还需要知道如何连接这些数据库。HAProxy将作为中间层，将数据库请求分发到不同的服务器。

在负载均衡服务器上安装HAProxy：

sudo apt update
sudo apt install haproxy

编辑HAProxy配置文件/etc/haproxy/haproxy.cfg：

global
    log /dev/log local0
    log /dev/log local1 notice
    chroot /var/lib/haproxy
    stats timeout 30s
    user haproxy
    group haproxy
    daemon

defaults
    log global
    mode tcp
    option tcplog
    option dontlognull
    timeout connect 5000ms
    timeout client 50000ms
    timeout server 50000ms
    errorfile 400 /etc/haproxy/errors/400.http
    errorfile 403 /etc/haproxy/errors/403.http
    errorfile 408 /etc/haproxy/errors/408.http
    errorfile 500 /etc/haproxy/errors/500.http
    errorfile 502 /etc/haproxy/errors/502.http
    errorfile 503 /etc/haproxy/errors/503.http
    errorfile 504 /etc/haproxy/errors/504.http

# 监控界面配置
listen stats
    bind *:9999
    mode http
    stats enable
    stats uri /haproxy-status
    stats realm Haproxy\ Statistics
    stats auth admin:你的监控密码

# 数据库负载均衡配置
frontend mysql_frontend
    bind *:3306
    mode tcp
    option clitcpka
    default_backend mysql_backend

backend mysql_backend
    mode tcp
    balance roundrobin  # 使用轮询算法
    option tcp-check
    server mysql-master 192.168.1.10:3306 check port 3306 inter 2000 rise 2 fall 3
    server mysql-slave1 192.168.1.11:3306 check port 3306 inter 2000 rise 2 fall 3
    server mysql-slave2 192.168.1.12:3306 check port 3306 inter 2000 rise 2 fall 3

启动HAProxy服务：

sudo systemctl enable haproxy
sudo systemctl start haproxy

现在，应用程序可以连接HAProxy服务器（192.168.1.13）的3306端口，HAProxy会自动将请求分发到后端的数据库服务器。

四、故障排查与常见问题

搭建过程中难免会遇到问题，这里分享几个常见坑点：

1. 主从复制中断

如果SHOW SLAVE STATUS显示复制错误，可以尝试跳过特定错误（谨慎使用）：

STOP SLAVE;
SET GLOBAL SQL_SLAVE_SKIP_COUNTER = 1;  # 跳过一个事务
START SLAVE;

2. 网络连接问题

确保所有服务器之间的3306端口是通的，可以使用telnet命令测试：

telnet 192.168.1.10 3306

3. 时间同步问题

确保所有服务器时间同步，可以安装NTP服务：

sudo apt install chrony
sudo systemctl enable chrony
sudo systemctl start chrony

4. 防火墙配置

Ubuntu默认使用ufw防火墙，需要开放相应端口：

sudo ufw allow 3306
sudo ufw allow 9999  # HAProxy监控界面端口

五、性能优化建议

集群搭建完成后，还可以进行以下优化：

• 读写分离：配置HAProxy将写请求发送到主库，读请求分发到从库
• 连接池：应用程序使用数据库连接池，避免频繁创建新连接
• 监控告警：设置监控告警系统，及时发现数据库问题
• 定期备份：虽然有了主从复制，但仍需定期备份重要数据

结语

通过本文的步骤，你应该已经成功在Ubuntu上搭建了MariaDB主从复制集群并实现了负载均衡。这种架构不仅提高了数据库的可用性和性能，还为后续扩展打下了坚实基础。数据库架构没有银弹，根据实际业务需求调整才是王道。

如果遇到问题，欢迎留言讨论。记得定期检查集群状态，确保业务稳定运行！