MySQL系列之——MySQL体系结构、基础管理（用户、权限管理、连接管理、多种启动方式介绍、初始化配置、多实例的应用）

文章目录

• 一 体系结构
• • 1.1 C/S(客户端/服务端)模型介绍
  • 1.2 实例介绍
  • 1.3 mysqld程序运行原理
  • • 1.3.1 mysqld程序结构
    • 1.3.2 一条SQL语句的执行过程
    • • 1.3.2.1 连接层
      • 1.3.2.2 SQL层 （重点）
      • 1.3.2.3 存储引擎层（类似于Linux中的文件系统）
  • 1.4 逻辑结构
  • • 1.4.1 库（类似于目录）
    • 1.4.2 表（类似于文件）
  • 1.5 物理存储结构引入
  • • 1.5.1 库的物理存储结构
    • 1.5.2 表的物理存储结构
    • 1.5.3 表的段、区、页（16k）（了解）
• 二 基础管理
• • 2.1 用户、权限管理
  • • 2.1.1 用户
    • 2.1.2 权限
    • 2.1.3 开发人员用户授权流程
    • 2.1.4 提示：8.0在grant命令添加新特性
    • 2.1.5 查看授权
    • 2.1.6 回收权限
    • 2.1.7 本地管理员用户密码忘记.
  • 2.2 连接管理
  • • 2.2.1 自带客户端命令
  • 2.3 多种启动方式介绍
  • 2.4 初始化配置
  • • 2.4.0 作用
    • 2.4.1 初始化配置的方法
    • 2.4.2 初始配置文件
  • 2.5 多实例的应用
  • • 2.5.1 准备多个目录
    • 2.5.2 准备配置文件
    • 2.5.3 初始化三套数据
    • 2.5.4 systemd管理多实例
    • 2.5.5 授权
    • 2.5.6 启动
    • 2.5.7 验证多实例

一 体系结构

1.1 C/S(客户端/服务端)模型介绍

TCP/IP方式（远程、本地）：
mysql -uroot -poldboy123 -h 10.0.0.51 -P3306
Socket方式(仅本地)：
mysql -uroot -poldboy123 -S /tmp/mysql.sock

1.2 实例介绍

实例=mysqld后台守护进程+Master Thread +干活的Thread+预分配的内存
公司=老板+经理+员工+办公室

1.3 mysqld程序运行原理

1.3.1 mysqld程序结构

# cd /app/database/mysql/bin 路径下的mysqld程序

1.3.2 一条SQL语句的执行过程

1.3.2.1 连接层

（1）提供连接协议：TCP/IP 、SOCKET
（2）提供验证：用户、密码，IP，SOCKET
（3）提供专用连接线程：接收用户SQL，返回结果
通过以下语句可以查看到连接线程基本情况
mysql> show processlist;

1.3.2.2 SQL层 （重点）

（1）接收上层传送的SQL语句
（2）语法验证模块：验证语句语法,是否满足SQL_MODE
（3）语义检查：判断SQL语句的类型
  DDL ：数据定义语言
  DCL ：数据控制语言
  DML ：数据操作语言
  DQL： 数据查询语言
  ...
（4）权限检查：用户对库表有没有权限
（5）解析器：对语句执行前,进行预处理，生成解析树(执行计划),说白了就是生成多种执行方案.
（6）优化器：根据解析器得出的多种执行计划，进行判断，选择最优的执行计划
        代价模型：资源（CPU IO MEM）的耗损评估性能好坏
（7）执行器：根据最优执行计划，执行SQL语句，产生执行结果
	执行结果：在磁盘的xxxx位置上
（8）提供查询缓存（默认是没开启的），一般不用，会使用redis替代查询缓存功能
（9）提供日志记录（日志管理章节）：binlog，默认是没开启的。

1.3.2.3 存储引擎层（类似于Linux中的文件系统）

负责根据SQL层执行的结果，从磁盘上拿数据。
将16进制的磁盘数据，交由SQL结构化化成表，
连接层的专用线程返回给用户。

1.4 逻辑结构

1.4.1 库（类似于目录）

库名，库属性
# show databases;
# use mysql

1.4.2 表（类似于文件）

表名
属性
列:列名(字段),列属性(数据类型,约束等)
数据行(记录)
# show tables;
# desc user;  # 查看表列的情况

1.5 物理存储结构引入

1.5.1 库的物理存储结构

用文件系统的目录来存储

1.5.2 表的物理存储结构

MyISAM（一种引擎）的表：
-rw-r----- 1 mysql mysql   10816 Apr 18 11:37 user.frm
-rw-r----- 1 mysql mysql     396 Apr 18 12:20  user.MYD
-rw-r----- 1 mysql mysql    4096 Apr 18 14:48 user.MYI

InnoDB(默认的存储引擎)的表：
-rw-r----- 1 mysql mysql    8636 Apr 18 11:37 time_zone.frm
-rw-r----- 1 mysql mysql   98304 Apr 18 11:37 time_zone.ibd
time_zone.frm：存储列相关信息
time_zone.ibd：数据行+索引

1.5.3 表的段、区、页（16k）（了解）

段：一个表就是一个段，可以由一个或者多个区构成
区/簇：一个区（簇），默认1M，连续的64个页（pages）
页：一个页，默认16k，连续的4个os的block，最小的存储单元

二 基础管理

2.1 用户、权限管理

2.1.1 用户

作用：

登录，管理数据库逻辑对象

定义：

用户名@'白名单'
白名单支持的方式？
wordpress@'10.0.0.%' # wordpress用户可以通过10.0.0地址段的ip登陆
wordpress@'%' # wordpress用户可以通过所有ip登陆
wordpress@'10.0.0.200' # wordpress用户只能通过10.0.0.200ip登陆
wordpress@'localhost'# 本地
wordpress@'db02'  # 通过主机名db02登陆
wordpress@'10.0.0.5%' #wordpress用户可以通过50--59的ip登陆
wordpress@'10.0.0.0/255.255.254.0' # 地址段

管理操作：

# mysql库下user表，存储用户和授权信息
# 增：
create user lqz@'localhost';
create user lqz@'%' identified by '123';
# 查：
desc mysql.user;    ---->  authentication_string
select user ,host ,authentication_string from mysql.user
# 改:
alter user lqz@'%' identified by '456';
# 删：
drop user lqz@'%';

# 注意：8.0以前，可以通过grant命令，建立用户+授权，8.0以后不再支持，必须先建用户设置密码，再授权

2.1.2 权限

针对用户设置权限，权限是用户的属性
权限管理操作：

# 8.0以前
# grant 权限 on 对象 to 用户 identified by '密码'；
# 8.0以后
# create user 用户 identified by '密码'；
# grant 权限 on 对象 to 用户；

常用权限介绍:

show privileges; # 查看所有权限
ALL:
SELECT,INSERT, UPDATE, DELETE, CREATE, DROP, RELOAD, SHUTDOWN, PROCESS, FILE, REFERENCES, INDEX, ALTER, SHOW DATABASES, SUPER, CREATE TEMPORARY TABLES, LOCK TABLES, EXECUTE, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT, CREATE VIEW, SHOW VIEW, CREATE ROUTINE, ALTER ROUTINE, CREATE USER, EVENT, TRIGGER, CRE ATE TABLESPACE
ALL : 以上所有权限，一般是普通管理员拥有的
with grant option：超级管理员才具备的，给别的用户授权的功能

###################权限：
ALL
SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE
grant option
## 例子
grant all on wordpress.* to wordpress@'10.0.0.%' identified  by '123';
grant SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE on wordpress.* to wordpress@'10.0.0.%' identified  by '123';
# all权限不包含grant option，需要单独设置。给其他用户授权
grant all on wordpress.* to wordpress@'10.0.0.%' with grant option;

权限作用范围:

# 对象：库，表
*.*           # 所有库，所有表（管理员）
lqz.*         # lqz库下的所有表（用的多）
lqz.article   # lqz库下的article表

需求1：windows机器的navicat登录到linux中的MySQL，管理员用户。

mysql> grant all on *.* to root@'10.0.0.%' identified by '123';

需求2：创建一个应用用户app用户，能从windows上登录mysql，并能操作app库

mysql> grant select ,update,insert,delete on app.* to app@'10.0.0.%' identified by '123';

2.1.3 开发人员用户授权流程

1.权限
2.对谁操作
3.你从哪来
4.密码要求

2.1.4 提示：8.0在grant命令添加新特性

建用户和授权分开了
grant 不再支持自动创建用户了，不支持改密码
授权之前，必须要提前创建用户。

2.1.5 查看授权

show grants for app@'10.0.0.%';

# 查看用户基本信息
select * from mysql.user\G; # N和Y表示

# mysql授权表mysql库下，每次数据库启动，会把数据加载到内存中
user:          *.*范围，存放创建的用户密码包括全局实例级别管理权限
db：           库级别范围  lqz.*
tables_priv：  表级别范围 lqz.article
columns_priv： 列范围，字段级别
procs_priv:    存放存储过程的权限

2.1.6 回收权限

# 用户删了，权限也就没了
# oracle中删除用户，用户的表也没了，mysql删除用户只是权限没了，表和库还在
# 不能通过重复授权覆盖之前的权限，进行修改，只能回收权限，只回收某个权限，多次grants是叠加权限
revoke  delete on app.*  from app@'10.0.0.%'；

2.1.7 本地管理员用户密码忘记.

# mysqld启动时，跳过授权表，跳过tcp/ip连接
--skip-grant-tables  跳过授权表
--skip-networking   跳过tcp/ip连接，不让远程用户登录，否则远程用户不用密码可以直接登录
#### ？ service mysqld start --skip-grant-tables --skip-networking

[root@db01 ~]mysqld_safe --skip-grant-tables --skip-networking &
# 手工把授权表加载到内存
mysql> flush privileges;
mysql>  alter user root@'localhost' identified by '123456';
[root@db01 ~]# pkill mysqld
[root@db01 ~]# systemctl start  mysqld

2.2 连接管理

2.2.1 自带客户端命令

mysql 常用参数：

-u                   用户
-p                   密码
-h                   IP
-P                   端口
-S                   socket文件
-e                   免交互执行命令，做自动化运维，查询数据库用户，创建用户等等
<                    导入SQL脚本

[root@db01 ~]# mysql -uroot -p -h 10.0.0.51 -P3306
Enter password:
mysql> select @@socket;
+-----------------+
| @@socket        |
+-----------------+
| /tmp/mysql.sock |
# 数据库中必须先授权 root@'localhost' 用户
[root@db01 ~]# mysql -uroot -p -S /tmp/mysql.sock
Enter password:
[root@db01 ~]# mysql -uroot -p -e "select user,host from mysql.user;"
Enter password:
+---------------+-----------+
| user          | host      |
+---------------+-----------+
| root          | 10.0.0.%  |
| mysql.session | localhost |
| mysql.sys    | localhost |
| root          | localhost |
+---------------+-----------+
[root@db01 ~]#
[root@db01 ~]# mysql -uroot -p <world.sql
Enter password:

# 查看客户端连接情况，区分哪个是远程连接过来，哪个是本地连接过来
show processlist;

2.3 多种启动方式介绍

提示：

以上多种方式，都可以单独启动MySQL服务
mysqld_safe和mysqld一般是在临时维护时使用。
另外，从Centos 7系统开始，支持systemd直接调用mysqld的方式进行启动数据库

方式三四，可以客户端连进去，输入 shutdown关闭服务端
或者 mysqladmin -uroot -p123 shutdown

2.4 初始化配置

2.4.0 作用

控制MySQL的启动
影响到客户端的连接

2.4.1 初始化配置的方法

预编译
**配置文件(所有启动方式)**
命令行参数 (仅限于 mysqld_safe mysqld)

2.4.2 初始配置文件

初始化配置文件的默认读取路径

[root@db01 ~]# mysqld --help --verbose |grep my.cnf
/etc/my.cnf /etc/mysql/my.cnf /usr/local/mysql/etc/my.cnf ~/.my.cnf
注:
默认情况下，MySQL启动时，会依次读取以上配置文件，如果有重复选项，会以最后一个文件设置的为准。
# 手动指定使用哪个配置文件启动，指定默认文件位置点
但是，如果启动时加入了--defaults-file=xxxx时，以上的所有文件都不会读取.

配置文件的书写方式:

[标签]
配置项=xxxx

标签类型：
  服务端：影响数据库服务端运行
  客户端：只影响本地客户端连接，不影响远程
服务器端标签：
[mysqld]
[mysqld_safe]
[server] 代表所有客户端

客户端标签：
[mysql]
[mysqldump]
[client]  代表所有客户端

配置文件的示例展示：
[root@db01 ~]# cat /etc/my.cnf
[mysqld]
user=mysql  # 负责数据库管理的用户
basedir=/app/mysql   #软件位置
datadir=/data/mysql  #数据位置
socket=/tmp/mysql.sock  #套接在文件
server_id=6  #标识节点的编号，主从复制会用
port=3306   #当前节点端口号
log_error=/data/mysql/mysql.log  # 日志文件位置
[mysql]  # 客户端标签
socket=/tmp/mysql.sock

2.5 多实例的应用

2.5.1 准备多个目录

mkdir -p /data/330{7,8,9}/data
mkdir -p /binlog/330{7,8,9}

2.5.2 准备配置文件

cat > /data/3307/my.cnf <<EOF
[mysqld]
basedir=/app/database/mysql
datadir=/data/3307/data
socket=/tmp/mysql3307.sock
log_error=/data/3307/mysql.log
port=3307
server_id=7
log_bin=/data/3307/mysql-bin
EOF

cat > /data/3308/my.cnf <<EOF
[mysqld]
basedir=/app/database/mysql
datadir=/data/3308/data
socket=/tmp/mysql3308.sock
log_error=/data/3308/mysql.log
port=3308
server_id=8
log_bin=/data/3308/mysql-bin
EOF

cat > /data/3309/my.cnf <<EOF
[mysqld]
basedir=/app/database/mysql
datadir=/data/3309/data
socket=/tmp/mysql3309.sock
log_error=/data/3309/mysql.log
port=3309
server_id=9
log_bin=/data/3309/mysql-bin
EOF

2.5.3 初始化三套数据

chown -R mysql.mysql /data /binlog
mv /etc/my.cnf /etc/my.cnf.bak
mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3307/data --basedir=/app/database/mysql
mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3308/data --basedir=/app/database/mysql
mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3309/data --basedir=/app/database/mysql

2.5.4 systemd管理多实例

cd /etc/systemd/system
cp mysqld.service mysqld3307.service
cp mysqld.service mysqld3308.service
cp mysqld.service mysqld3309.service

# 脚本介绍
[Unit]
Description=MySQL Server  # 描述服务
Documentation=man:mysqld(8)
Documentation=http://dev.mysql.com/doc/refman/en/using-systemd.html
After=network.target  # 描述服务类别
After=syslog.target
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[Service]  # 服务运行参数设置
User=mysql
Group=mysql
ExecStart=/app/mysql/bin/mysqld  --defaults-file=/data/3307/my.cnf
LimitNOFILE = 5000
EOF

cat >/etc/systemd/system/mysqld3307.service  <<EOF
[Unit]
Description=MySQL Server
Documentation=man:mysqld(8)
Documentation=http://dev.mysql.com/doc/refman/en/using-systemd.html
After=network.target
After=syslog.target
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[Service]
User=mysql
Group=mysql
ExecStart=/app/database/mysql/bin/mysqld  --defaults-file=/data/3307/my.cnf
LimitNOFILE = 5000
EOF

cat >/etc/systemd/system/mysqld3308.service  <<EOF
[Unit]
Description=MySQL Server
Documentation=man:mysqld(8)
Documentation=http://dev.mysql.com/doc/refman/en/using-systemd.html
After=network.target
After=syslog.target
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[Service]
User=mysql
Group=mysql
ExecStart=/app/database/mysql/bin/mysqld  --defaults-file=/data/3308/my.cnf
LimitNOFILE = 5000
EOF

cat >/etc/systemd/system/mysqld3309.service  <<EOF
[Unit]
Description=MySQL Server
Documentation=man:mysqld(8)
Documentation=http://dev.mysql.com/doc/refman/en/using-systemd.html
After=network.target
After=syslog.target
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[Service]
User=mysql
Group=mysql
ExecStart=/app/database/mysql/bin/mysqld  --defaults-file=/data/3309/my.cnf
LimitNOFILE = 5000
EOF

2.5.5 授权

chown -R mysql.mysql /data/*

2.5.6 启动

systemctl start mysqld3307.service
systemctl start mysqld3308.service
systemctl start mysqld3309.service

2.5.7 验证多实例

netstat -lnp|grep 330
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "select @@server_id"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "select @@server_id"
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "select @@server_id"