云上運(yùn)維及應(yīng)用實(shí)踐教程（第2版） 課件 03. 基礎(chǔ)架構(gòu)之云數(shù)據(jù)庫(kù)

03基礎(chǔ)架構(gòu)之云數(shù)據(jù)庫(kù)云上運(yùn)維及應(yīng)用實(shí)踐3.2知識(shí)點(diǎn)講解任務(wù)學(xué)習(xí)3.1場(chǎng)景導(dǎo)入

目錄CONTENTS3.1場(chǎng)景導(dǎo)入將數(shù)據(jù)庫(kù)和Web應(yīng)用部署在同一臺(tái)云服務(wù)器上，一般小規(guī)模的網(wǎng)站采用這種方式，用戶量、數(shù)據(jù)量、并發(fā)訪問(wèn)量都比較小，否則單臺(tái)服務(wù)器無(wú)法承受，并且在遇到性能瓶頸時(shí)升級(jí)硬件所需要的費(fèi)用非常高昂，在訪問(wèn)量增加時(shí)，應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)都來(lái)?yè)屨加邢薜南到y(tǒng)資源，很快就又會(huì)遇到性能問(wèn)題。1.提出問(wèn)題3.1場(chǎng)景導(dǎo)入考慮到性能提升以及系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，通過(guò)購(gòu)買云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，將數(shù)據(jù)庫(kù)從云服務(wù)器上分離，進(jìn)行獨(dú)立部署。這樣Web應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器各司其職，在系統(tǒng)訪問(wèn)量增加的時(shí)候可以分別升級(jí)應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。云數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)容升級(jí)會(huì)比云服務(wù)器部署的MySQL要簡(jiǎn)單，其升級(jí)擴(kuò)容都是平滑的，對(duì)正常運(yùn)行的系統(tǒng)基本沒(méi)有太大影響，只有極短時(shí)間的切換，同時(shí)云數(shù)據(jù)庫(kù)提供更清晰的性能監(jiān)控，還可以自動(dòng)容災(zāi)備份。2.解決方案3.1場(chǎng)景導(dǎo)入任務(wù)學(xué)習(xí)3.2知識(shí)點(diǎn)講解 目錄CONTENTS3.2.1云數(shù)據(jù)庫(kù)概述云數(shù)據(jù)庫(kù)是指被優(yōu)化或部署到一個(gè)虛擬計(jì)算環(huán)境中的數(shù)據(jù)庫(kù)。它可以使用戶按照存儲(chǔ)容量和帶寬的需求付費(fèi)，可以將數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)地方移到另一個(gè)地方，實(shí)現(xiàn)按需擴(kuò)展，因而具有高可用性和安全性。1.簡(jiǎn)介3.2.1云數(shù)據(jù)庫(kù)概述輕松部署。用戶能夠在控制臺(tái)輕松地完成數(shù)據(jù)庫(kù)申請(qǐng)和創(chuàng)建，數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例在幾分鐘內(nèi)就可以準(zhǔn)備就緒并投入使用。用戶可通過(guò)云數(shù)據(jù)庫(kù)提供的功能完善的控制臺(tái)，對(duì)所有實(shí)例進(jìn)行統(tǒng)一管理。高可靠。云數(shù)據(jù)庫(kù)不存在單點(diǎn)失效問(wèn)題，它具有故障自動(dòng)單點(diǎn)切換功能，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生錯(cuò)誤，其他的節(jié)點(diǎn)就會(huì)接管未完成的事務(wù)。低成本。用戶采用按需付費(fèi)的方式使用云計(jì)算環(huán)境中的各種軟、硬件資源，不會(huì)產(chǎn)生不必要的資源浪費(fèi)。另外，云數(shù)據(jù)庫(kù)底層存儲(chǔ)通常采用大量廉價(jià)的商業(yè)服務(wù)器，這也大幅降低了用戶開(kāi)銷。所以說(shuō)云數(shù)據(jù)庫(kù)支付的費(fèi)用遠(yuǎn)低于自建數(shù)據(jù)庫(kù)所需的成本，用戶可以根據(jù)自己的需求選擇不同套餐，使用較低的價(jià)格得到一整套專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)支持服務(wù)。2.云數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)勢(shì)3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS（ApsaraDBforRDS）是專為使用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)處理應(yīng)用而設(shè)計(jì)的云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。RDS提供Web配置界面、操作數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，并提供可靠的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)、完備的安全管理、完善的監(jiān)控、輕松擴(kuò)展等功能支持。相對(duì)于用戶自建數(shù)據(jù)庫(kù)，RDS將耗時(shí)費(fèi)力的數(shù)據(jù)庫(kù)管理任務(wù)承擔(dān)下來(lái)，使用戶能夠?qū)Ｗ⒂趹?yīng)用開(kāi)發(fā)和業(yè)務(wù)發(fā)展。阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS主要提供一種穩(wěn)定可靠、可彈性伸縮的在線數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，即開(kāi)即用。它兼容MySQL、SQLServer、PostgreSQL三種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供在線擴(kuò)容、備份恢復(fù)、性能監(jiān)控及遷移等方面的解決方案。1.簡(jiǎn)介3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS采用主、從備份架構(gòu)，擁有3份以上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，具備高可用性和數(shù)據(jù)可靠性。備份文件可輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回溯，將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)至7日內(nèi)任意時(shí)刻狀態(tài)。高可用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所有節(jié)點(diǎn)每3秒輪詢一次，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例主、備之間的健康檢查和實(shí)時(shí)切換，支持20000個(gè)用戶實(shí)例監(jiān)控，5秒內(nèi)完成切換。提供直觀的SQL分析報(bào)告和SQL運(yùn)行報(bào)告，并提供如主鍵檢查、索引檢查等多種數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化建議。顯示20種性能資源監(jiān)控視圖，可對(duì)部分資源項(xiàng)設(shè)置閾值報(bào)警，并提供Web操作、SQL審計(jì)等多種日志。2.阿里云RDS特點(diǎn)3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDSRDS實(shí)例實(shí)例是阿里云關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行環(huán)境。用戶可以創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例。每個(gè)實(shí)例之間相互獨(dú)立、資源隔離，不存在搶占CPU、內(nèi)存、IOPS等問(wèn)題。一個(gè)實(shí)例下可創(chuàng)建多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。MySQL實(shí)例最多可創(chuàng)建500個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，而SQLServer實(shí)例最多可創(chuàng)建50個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。同一實(shí)例中不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間是資源共享的，如CPU、內(nèi)存、磁盤容量等。RDS實(shí)例目前支持最大內(nèi)存48GB、最大磁盤容量為1000GB。每個(gè)RDS數(shù)據(jù)庫(kù)賬號(hào)可用于多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)一個(gè)賬號(hào)可創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例。對(duì)于MySQL和SQLServer實(shí)例，最多可創(chuàng)建500個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)賬號(hào)。3.阿里云RDS實(shí)例3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDSRDS只讀實(shí)例為分擔(dān)數(shù)據(jù)庫(kù)主實(shí)例讀取的壓力，阿里云RDSMySQL版支持直接掛載只讀實(shí)例。每個(gè)只讀實(shí)例有獨(dú)立的連接字符串，由應(yīng)用端自動(dòng)分配讀取，一個(gè)主實(shí)例最多可以創(chuàng)建5個(gè)只讀實(shí)例。如圖所示。3.阿里云RDS實(shí)例3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDSRDS災(zāi)備實(shí)例對(duì)于數(shù)據(jù)可靠性有強(qiáng)需求的業(yè)務(wù)場(chǎng)景或是有監(jiān)管需求的金融業(yè)務(wù)場(chǎng)景，RDS提供異地災(zāi)備實(shí)例，可以幫助用戶進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)可靠性。3.阿里云RDS實(shí)例3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDSRDS災(zāi)備實(shí)例RDS通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)（DTS）實(shí)現(xiàn)主實(shí)例和異地災(zāi)備實(shí)例之間的實(shí)時(shí)同步。主實(shí)例和災(zāi)備實(shí)例均搭建主、備高可用架構(gòu)，當(dāng)主實(shí)例所在區(qū)域發(fā)生突發(fā)性自然災(zāi)害等狀況，主節(jié)點(diǎn)（Master）和備節(jié)點(diǎn)（Slave）均無(wú)法連接時(shí)，可將異地災(zāi)備實(shí)例切換為主實(shí)例，在應(yīng)用端修改數(shù)據(jù)庫(kù)連接地址后，即可快速恢復(fù)應(yīng)用的業(yè)務(wù)訪問(wèn)，如圖所示。3.阿里云RDS實(shí)例3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS為了有效控制阿里云云服務(wù)器ECS和云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS的網(wǎng)絡(luò)延遲，以及提供RDS的同城容災(zāi)解決方案，阿里云推出了RDS可用區(qū)概念，并分為單可用區(qū)和多可用區(qū)。單可用區(qū)：是指在同一地域下（如杭州地域），電力、網(wǎng)絡(luò)隔離的物理區(qū)域，可用區(qū)之間的內(nèi)網(wǎng)互通，使得網(wǎng)絡(luò)延遲更小。RDS單可用區(qū)是指RDS實(shí)例的主、備節(jié)點(diǎn)處于相同的可用區(qū)。如果ECS和RDS部署在相同的可用區(qū)，ECS和RDS間的網(wǎng)絡(luò)延遲更小。多可用區(qū)：是指RDS實(shí)例的主備節(jié)點(diǎn)位于不同的可用區(qū)，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)所在的可用區(qū)出現(xiàn)故障（如機(jī)房斷電等），RDS進(jìn)行主、備切換后，備節(jié)點(diǎn)所在的可用區(qū)繼續(xù)提供服務(wù)。多可用區(qū)的RDS輕松實(shí)現(xiàn)了同城容災(zāi)。但當(dāng)RDS發(fā)生在不同可用區(qū)的主、備切換時(shí)，會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)延遲加大，對(duì)業(yè)務(wù)影響需要先行進(jìn)行評(píng)估。4.RDS可用區(qū)3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDSRDS可用區(qū)圖例4.RDS可用區(qū)3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS異地容災(zāi)場(chǎng)景通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，用戶可以將自建機(jī)房的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)同步到公有云上任一地域的RDS實(shí)例里面。即使發(fā)生機(jī)房損毀的災(zāi)難，數(shù)據(jù)也永遠(yuǎn)在阿里云有一個(gè)備份。讀寫分離場(chǎng)景應(yīng)用讀取請(qǐng)求較高，或是需要應(yīng)對(duì)短期內(nèi)讀取流量高峰時(shí)，可在RDSforMySQL實(shí)例下掛載只讀實(shí)例，每個(gè)只讀實(shí)例擁有獨(dú)立的鏈接地址，由應(yīng)用端自行實(shí)現(xiàn)讀取壓力分配。5.RDS使用場(chǎng)景3.2.2阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS緩存持久化場(chǎng)景RDS可以和云數(shù)據(jù)庫(kù)Memcache版及云數(shù)據(jù)庫(kù)Redis版搭配使用，組成高吞吐、低延遲的存儲(chǔ)解決方案。與RDS相比，云數(shù)據(jù)庫(kù)緩存產(chǎn)品有兩個(gè)特征：①響應(yīng)速度快，云數(shù)據(jù)庫(kù)Memcache版和云數(shù)據(jù)庫(kù)Redis版請(qǐng)求的時(shí)延通常在幾毫秒以內(nèi)。②緩存區(qū)能夠支持比RDS更高的QPS（每秒處理請(qǐng)求數(shù)）。開(kāi)放搜索開(kāi)放搜索服務(wù)（OpenSearch）是一款結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)搜索托管服務(wù)，為移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者和網(wǎng)站管理員提供簡(jiǎn)單、高效、穩(wěn)定、低成本和可擴(kuò)展的搜索解決方案。通過(guò)OpenSearch，可將RDS中的數(shù)據(jù)自動(dòng)同步至OpenSearch實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜搜索。5.RDS使用場(chǎng)景3.1場(chǎng)景導(dǎo)入3.2知識(shí)點(diǎn)講解任務(wù)學(xué)習(xí)目錄CONTENTS任務(wù)學(xué)習(xí)本書旨在讓學(xué)生通過(guò)完成一系列的操作任務(wù)進(jìn)行實(shí)際操作的學(xué)習(xí)，書中將一個(gè)完整的項(xiàng)目工程案例細(xì)化成相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)，本書使用“慕課云”MOOC平臺(tái)作為項(xiàng)目案例。書中相關(guān)資源可以從下載，包含“慕課云”案例的源代碼以及網(wǎng)站發(fā)布包。注：配套提供的安全代碼僅供參考，也僅限于本書案例學(xué)習(xí)使用。云平臺(tái)界面更新變化快，教材用圖跟實(shí)際平臺(tái)有出入，請(qǐng)以官網(wǎng)云平臺(tái)操作界面為準(zhǔn)。任務(wù)3.1創(chuàng)建云數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例在阿里云管理控制臺(tái)上創(chuàng)建云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS實(shí)例，根據(jù)“慕課云”的項(xiàng)目實(shí)際需求購(gòu)買合適的RDS實(shí)例，選定合適的規(guī)格、配置及付費(fèi)方式。1.任務(wù)描述任務(wù)3.1創(chuàng)建云數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例熟悉阿里云云數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)通過(guò)程。了解云服務(wù)器各屬性選項(xiàng)的意義。了解不同規(guī)格、配置、付費(fèi)方式的云數(shù)據(jù)庫(kù)的成本。能根據(jù)業(yè)務(wù)需求購(gòu)買合適的RDS實(shí)例。2.任務(wù)目標(biāo)任務(wù)3.1創(chuàng)建云數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例【準(zhǔn)備】訪問(wèn)阿里云官網(wǎng)（）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。已注冊(cè)阿里云用戶，且賬號(hào)經(jīng)過(guò)實(shí)名認(rèn)證。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)3.1創(chuàng)建云數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例【步驟】（1）進(jìn)入RDS產(chǎn)品管理控制臺(tái)頁(yè)面。（2）進(jìn)入RDS實(shí)例列表。（3）選擇RDS規(guī)格，購(gòu)買RDS服務(wù)。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)3.2云數(shù)據(jù)庫(kù)遷移在RDS實(shí)例上創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)賬號(hào)，創(chuàng)建遷移任務(wù)，將ECS實(shí)例上的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)mooccloud遷移到RDS上，最后更改“慕課云”系統(tǒng)Tomcat數(shù)據(jù)庫(kù)配置，重啟Web服務(wù)，完成ECS自建數(shù)據(jù)庫(kù)遷移到目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)RDS并進(jìn)行驗(yàn)證。1.任務(wù)描述任務(wù)3.2云數(shù)據(jù)庫(kù)遷移掌握使用RDS創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，創(chuàng)建RDS賬號(hào)并給賬號(hào)授權(quán)。熟悉使用數(shù)據(jù)管理服務(wù)（DMS）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。熟悉使用數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)（DTS）完成ECS自建數(shù)據(jù)庫(kù)遷移到RDS數(shù)據(jù)庫(kù)。2.任務(wù)目標(biāo)任務(wù)3.2云數(shù)據(jù)庫(kù)遷移【準(zhǔn)備】創(chuàng)建云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS實(shí)例。使用Xshell連接到已經(jīng)創(chuàng)建的云服務(wù)器ECS實(shí)例上。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)3.2云數(shù)據(jù)庫(kù)遷移【步驟】（1）進(jìn)入“實(shí)例列表”頁(yè)面。（2）創(chuàng)建RDS實(shí)例數(shù)據(jù)庫(kù)賬號(hào)。（3）創(chuàng)建ECS實(shí)例上的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)賬號(hào)。（4）設(shè)置RDS實(shí)例的訪問(wèn)白名單。（5）創(chuàng)建RDS實(shí)例的遷移任務(wù)。（6）通過(guò)DMS查看數(shù)據(jù)遷移結(jié)果。（7）更改“慕課云”的Tomcat配置，重啟Web服務(wù)。（8）驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)遷移結(jié)果。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)3.3云數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和恢復(fù)在創(chuàng)建的RDS實(shí)例上創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)和相應(yīng)賬號(hào)，使用“慕課云”數(shù)據(jù)庫(kù)腳本進(jìn)行導(dǎo)入，再對(duì)該數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份后，刪除其中一個(gè)表，然后通過(guò)備份創(chuàng)建臨時(shí)實(shí)例，通過(guò)臨時(shí)實(shí)例完成數(shù)據(jù)恢復(fù)操作。1.任務(wù)描述任務(wù)3.3云數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和恢復(fù)掌握物理備份RDS實(shí)例。熟悉創(chuàng)建RDS臨時(shí)實(shí)例的過(guò)程。掌握恢復(fù)RDS實(shí)例的數(shù)據(jù)（RDS臨時(shí)實(shí)例到RDS主實(shí)例的數(shù)據(jù)）的方法。能夠使用DMS管理RDS數(shù)據(jù)庫(kù)。2.任務(wù)目標(biāo)任務(wù)3.3云數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和恢復(fù)【準(zhǔn)備】使用阿里云賬號(hào)登錄到云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS管理控制臺(tái)。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)3.3云數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和恢復(fù)【步驟】（1）數(shù)據(jù)庫(kù)備份。（2）在DMS上進(jìn)行刪除操作（以便在恢復(fù)操作后查看效果）。（3）購(gòu)買克隆實(shí)例。（4）數(shù)據(jù)恢復(fù)。（5）通過(guò)DMS查看恢復(fù)后的主實(shí)例數(shù)據(jù)庫(kù)。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)3.4只讀實(shí)例的使用為“慕課云”系統(tǒng)使用的RDS數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例創(chuàng)建只讀實(shí)例，在“慕課云”系統(tǒng)后臺(tái)添加章節(jié)，同時(shí)登錄RDS主實(shí)例和只讀實(shí)例的DMS，查看mooccloud數(shù)據(jù)庫(kù)表mooc_unit中的數(shù)據(jù)是否同步并保持一致。1.任務(wù)描述任務(wù)3.4只讀實(shí)例的使用學(xué)會(huì)創(chuàng)建并使用RDS只讀實(shí)例。2.任務(wù)目標(biāo)任務(wù)3.4只讀實(shí)例的使用【準(zhǔn)備】開(kāi)通RDS實(shí)例。使用阿里云賬號(hào)登錄到云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS管理控制臺(tái)。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)3.4只讀實(shí)例的使用【步驟】（1）進(jìn)入RDS管理控制臺(tái)實(shí)例管理頁(yè)面。（2）創(chuàng)建只讀實(shí)例。（3）驗(yàn)證只讀實(shí)例。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)3.5釋放RDS與云服務(wù)