一、基础概念与方案选型

1. 什么是MySQL负载均衡

MySQL负载均衡核心目标：

1. 读请求分摊：多从库分担查询压力，横向扩容读能力
2. 读写分离：写统一走主库，读分发到从库
3. 故障自动摘除：节点宕机不再转发流量
4. 连接池复用：减少应用直连MySQL的连接数消耗

2. 主流方案对比（生产首选ProxySQL/HAProxy）

方案	层级	核心能力	适用场景
HAProxy	四层TCP代理	连接轮询、权重、健康检查，不解析SQL	仅做读负载均衡、简单集群、低并发
ProxySQL	SQL七层代理	自动读写分离、SQL规则路由、连接池、缓存	绝大多数业务（读多写少、无需改代码）
MySQL Router	官方轻量代理	配合InnoDB Cluster/MGR，简单读写端口	MySQL官方集群、小型业务
LVS+Keepalived	四层内核负载	性能最高，无流量损耗	超大流量、千级并发数据库集群
应用层分库	代码层面区分读写	零中间件，维护成本高	架构统一、研发可控团队

推荐新手/中小企业：ProxySQL，开箱即用读写分离，不用改业务代码。

二、前置环境准备（通用，所有方案共用）

环境拓扑示例

• Master主库：192.168.10.10:3306（写）
• Slave1从库：192.168.10.11:3306（读）
• Slave2从库：192.168.10.12:3306（读）
• ProxySQL代理：192.168.10.20（对外端口6033）

步骤1：搭建MySQL主从复制（必须先做）

1.1 主库my.cnf配置

[mysqld]
server-id=1
log_bin=mysql-bin
binlog_format=ROW
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=ON

重启MySQL，创建复制账号：

CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'Repl@123';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;
SHOW MASTER STATUS; -- 记录File、Position

1.2 从库my.cnf（两台从库server-id分别2、3）

[mysqld]
server-id=2
relay_log=relay-bin
read_only=ON
super_read_only=ON
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=ON

重启从库，配置同步：

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='192.168.10.10',
MASTER_USER='repl',
MASTER_PASSWORD='Repl@123',
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',
MASTER_LOG_POS=156;

START SLAVE;
SHOW SLAVE STATUS\G
# 校验：Slave_IO_Running=Yes，Slave_SQL_Running=Yes

1.3 创建ProxySQL监控/业务账号（所有MySQL节点执行）

-- 监控账号（代理探测节点存活）
CREATE USER 'proxy_monitor'@'%' IDENTIFIED BY 'Monitor@123';
GRANT SELECT, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'proxy_monitor'@'%';

-- 业务访问账号（应用连接代理）
CREATE USER 'app_user'@'%' IDENTIFIED BY 'App@123';
GRANT ALL ON business.* TO 'app_user'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

三、方案一：ProxySQL 读写分离+负载均衡（生产主流完整教程）

1. 安装ProxySQL（CentOS7/8）

yum install -y proxysql
systemctl start proxysql
systemctl enable proxysql

管理端口：6032（admin后台），业务端口默认6033（应用连接）
登录管理后台：

mysql -uadmin -padmin -h127.0.0.1 -P6032

2. 注册后端MySQL节点（分写组、读组）

hostgroup规范：

• hostgroup_id=10：写组（仅主库）
• hostgroup_id=20：读组（所有从库，自动负载均衡）

-- 清空原有配置
DELETE FROM mysql_servers;

-- 添加主库（写组）
INSERT INTO mysql_servers(hostgroup_id,hostname,port,weight,max_connections)
VALUES (10,'192.168.10.10',3306,1000,2000);

-- 添加两台从库（读组，权重相同轮询）
INSERT INTO mysql_servers(hostgroup_id,hostname,port,weight,max_connections)
VALUES
(20,'192.168.10.11',3306,100,2000),
(20,'192.168.10.12',3306,100,2000);

-- 加载到运行时、持久化磁盘
LOAD MYSQL SERVERS TO RUNTIME;
SAVE MYSQL SERVERS TO DISK;

-- 查看节点
SELECT hostgroup_id,hostname,status,weight FROM mysql_servers;

3. 配置监控账号（自动健康检查）

SET mysql_monitor_username='proxy_monitor';
SET mysql_monitor_password='Monitor@123';
LOAD MYSQL VARIABLES TO RUNTIME;
SAVE MYSQL VARIABLES TO DISK;

ProxySQL会每秒执行SELECT 1探测节点，宕机自动OFFLINE摘除。

4. 配置自动读写分离路由规则（核心）

规则优先级从上到下：

1. SELECT ... FOR UPDATE 加锁查询强制走主库
2. 普通SELECT走读组20（负载均衡分发）
3. INSERT/UPDATE/DELETE/DDL全部走写组10

DELETE FROM mysql_query_rules;

-- 1. 行锁查询走主库
INSERT INTO mysql_query_rules(rule_id,active,match_pattern,destination_hostgroup,apply)
VALUES (1,1,'^SELECT .*FOR UPDATE$',10,0);

-- 2. 普通SELECT走从库读组
INSERT INTO mysql_query_rules(rule_id,active,match_pattern,destination_hostgroup,apply)
VALUES (2,1,'^SELECT',20,1);

-- 3. 其余所有SQL（增删改、建表）走主库
INSERT INTO mysql_query_rules(rule_id,active,match_pattern,destination_hostgroup,apply)
VALUES (3,1,'.',10,1);

LOAD MYSQL QUERY RULES TO RUNTIME;
SAVE MYSQL QUERY RULES TO DISK;

5. 配置业务访问账号

DELETE FROM mysql_users;
INSERT INTO mysql_users(username,password,default_hostgroup,transaction_persistent)
VALUES ('app_user','App@123',10,1);

LOAD MYSQL USERS TO RUNTIME;
SAVE MYSQL USERS TO DISK;

default_hostgroup=10：无匹配规则默认走主库，保障事务一致性。

6. 验证负载均衡与读写分离

6.1 应用连接代理

mysql -uapp_user -pApp@123 -h192.168.10.20 -P6033

6.2 验证读负载均衡（多次执行，交替返回两台从库hostname）

SELECT @@hostname;

6.3 验证写路由（INSERT只会走到主库）

INSERT INTO test(name) VALUES('test');

6.4 查看路由统计（ProxySQL后台6032端口）

SELECT hostgroup,sum_count,username FROM stats_mysql_query_digest;

7. 高可用补充：双ProxySQL+Keepalived VIP

两台ProxySQL部署Keepalived，对外统一虚拟IP，避免代理单点故障。

四、方案二：HAProxy 纯TCP读负载均衡（仅分发读流量）

适用场景：仅需要分摊读请求，不需要自动SQL读写分离，业务代码手动区分读写地址。

1. 安装HAProxy

yum install haproxy -y

2. 配置 /etc/haproxy/haproxy.cfg

global
    log /dev/log local0
    daemon
defaults
    mode tcp
    timeout connect 5s
    timeout client 30s
    timeout server 30s
# 前端监听3307，对外读端口
frontend mysql-read
    bind 0.0.0.0:3307
    default_backend slave_pool
# 后端从库集群，轮询负载均衡
backend slave_pool
    mode tcp
    balance roundrobin
    server slave1 192.168.10.11:3306 check inter 2000 rise 2 fall 3
    server slave2 192.168.10.12:3306 check inter 2000 rise 2 fall 3
# 监控页面
listen stats
    bind 0.0.0.0:8080
    stats enable
    stats auth admin:123456

3. 启动&验证

systemctl start haproxy
# 连接读均衡端口
mysql -uapp_user -pApp@123 -h192.168.10.20 -P3307

浏览器访问 http://代理IP:8080 查看节点在线状态。

五、方案三：MySQL Router（官方轻量，配套MGR/InnoDB Cluster）

1. 安装mysql-router
2. bootstrap自动发现集群

mysqlrouter --bootstrap root@192.168.10.10:3306 --user=mysqlrouter

3. 自动生成两个端口：

• 6446：读写端口（主库）
• 6447：只读端口（从库负载均衡）
  业务区分端口连接即可，无需SQL解析。

六、负载均衡核心运维要点

1. 负载均衡调度算法

• roundrobin：轮询，服务器性能均等
• weight：权重，高配机器分配更多请求
• leastconn：最少连接，适合长查询业务
• runtime weight：ProxySQL支持动态调整从库权重

2. 避坑关键点

1. 主从延迟：实时报表、强一致性查询必须走主库，不要分配到从库
2. SELECT … FOR UPDATE：行锁查询禁止分发从库，否则数据不一致
3. 事务边界：事务内所有SQL必须统一路由同一节点
4. 健康检查间隔：ProxySQL默认1000ms，HAProxy推荐2000ms
5. 连接数限制：proxy层控制max_connections，防止打满MySQL连接

3. 故障排查命令

ProxySQL

-- 查看节点状态
SELECT hostname,status FROM mysql_servers;
-- 查看失败探测
SELECT * FROM monitor_mysql_servers;
-- SQL路由统计
SELECT digest_text,hostgroup,sum_count FROM stats_mysql_query_digest ORDER BY sum_count DESC;

HAProxy

# 查看后端状态
echo "show servers state" | socat stdio /var/lib/haproxy/stats