Vom Anfänger zum Profi: Tiefes Verständnis der MySQL-Architektur

MySQL ist eines der am weitesten verbreiteten Open-Source-Datenbankverwaltungssysteme der Welt. Es kann große Datenmengen speichern, lesen und schreiben und zeichnet sich außerdem durch hohe Verfügbarkeit, hohe Sicherheit und hohe Leistung aus. Die Architektur von MySQL ist sehr empfindlich und besteht aus vielen Modulen, von der physischen Speicher-Engine, dem Abfrageoptimierer, der Transaktionsunterstützung, Replikation, Partitionierung bis hin zu Sicherheit, Überwachung usw., wodurch MySQL eine gute Skalierbarkeit und Flexibilität aufweist. Dieser Artikel beginnt aus der Perspektive eines Anfängers, vermittelt ein tiefgreifendes Verständnis der MySQL-Architektur und hilft den Lesern, die MySQL-Datenbank besser zu beherrschen.

1. Logische Architektur von MySQL

Die logische Struktur von MySQL besteht hauptsächlich aus drei Teilen: Client, Middleware und Server.

(1) Client

Der MySQL-Client ist die Schnittstelle für Anwendungen zur Interaktion mit der MySQL-Datenbank, hauptsächlich einschließlich Befehlszeilen-Clients, GUI-Tools und APIs. Am häufigsten wird der Befehlszeilen-Client verwendet, um eine Verbindung zur MySQL-Instanz herzustellen und SQL-Anweisungen auszuführen.

(2) Middleware

Die Hauptfunktion der MySQL-Middleware besteht darin, Verbindungspooling, Lastausgleich, Fehlerbehandlung und Caching bereitzustellen. Zu den gängigen Middlewares gehören MySQL Proxy, MaxScale usw. Das Vorhandensein von Middleware kann die hohe Verfügbarkeit und Leistung von MySQL effektiv verbessern.

(3) Serverseite

Die MySQL-Serverseite umfasst Komponenten wie Verbindungsmanager, Abfrageprozessor, Speicher-Engine, Plug-In, Replikation, Cache-Manager und Protokollmanager.

2. Die physische Architektur von MySQL

Die physische Architektur von MySQL bezieht sich auf die Speicherstruktur der Datenbank auf der Festplatte, einschließlich Komponenten wie Datendateien, Protokolldateien und Indexdateien.

(1) Datendateien

MySQL-Datendateien speichern hauptsächlich Datenstrukturen wie Tabellen und Indizes, darunter drei Arten von Dateien: Tabellenbereichsdateien, Tabellendateien und Indexdateien. Tablespace-Dateien werden zum Speichern aller tabellen- und indexbezogenen Daten verwendet und sind normalerweise Dateien, die von der InnoDB-Speicher-Engine verwendet werden.

(2) Protokolldateien

Die Protokolldateien von MySQL umfassen hauptsächlich Fehlerprotokolle, Binärprotokolle und langsame Abfrageprotokolle. Das Fehlerprotokoll zeichnet alle Fehler oder Warninformationen während des Start-, Ausführungs- und Herunterfahrvorgangs von MySQL auf. Das Binärprotokoll wird verwendet, um alle SQL-Vorgänge aufzuzeichnen, die MySQL-Daten ändern, sodass die Vorgänge in das langsame Abfrageprotokoll kopiert werden können wird für Protokollabfragen verwendet, deren Ausführungszeit einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.

(3) Indexdateien

Die Indexdateien von MySQL dienen hauptsächlich der InnoDB-Speicher-Engine. Sie speichern Primärschlüsselindizes, Hilfsindizes, Volltextindizes usw.

3. MySQL-Speicher-Engine

MySQL-Speicher-Engine ist die Software zur Datenverwaltung. Sie bestimmt, wie MySQL Daten speichert, abruft und verarbeitet. MySQL unterstützt eine Vielzahl von Speicher-Engines, darunter InnoDB, MyISAM, Memory und CSV.

(1) InnoDB

InnoDB-Speicher-Engine ist die Standard-Speicher-Engine von MySQL. Es handelt sich um eine transaktionssichere Speicher-Engine, die eine hohe Parallelität sowie Lese- und Schreibleistung unterstützt und über Funktionen wie Sperren auf Zeilenebene und mehrere Versionen verfügt Parallelitätskontrolle und Absturzwiederherstellung.

(2) MyISAM

MyISAM-Speicher-Engine ist eine der frühesten Speicher-Engines von MySQL. Es handelt sich um eine nicht transaktionssichere Speicher-Engine mit hoher Leistung und einem einfachen Datenmodell. Sie wird häufig in Webanwendungen, Data Warehouses und Berichten verwendet . Warten.

(3) Speicher

Die Speicher-Engine ist eine Speicher-Engine von MySQL. Sie speichert alle Daten im Speicher und bietet eine sehr schnelle Datenzugriffs- und Aktualisierungsleistung, unterstützt jedoch keine persistenten Daten.

(4) CSV

CSV-Speicher-Engine ist eine Engine von MySQL, die zum Speichern von CSV-Dateien verwendet wird. Die Daten werden in der Datei in kommagetrennter Form gespeichert. Sie wird häufig in Szenarien wie Datenaustausch und Datensicherung verwendet.

4. MySQL-Abfrageoptimierer

MySQL-Abfrageoptimierer ist das Kernmodul zur Optimierung des SQL-Abfrageprozesses. Es analysiert dynamisch SQL-Abfrageanweisungen und ihre Ausführungspläne und wählt dann den optimalen Ausführungsplan für die Ausführung aus Leistung. Der Abfrageoptimierer verwendet verschiedene Techniken und Strategien, wie z. B. die Erkundung des Ausführungsplanraums, die Komplexitätsschätzung und statistische Informationen, um optimale Ausführungspläne zu generieren und Ausführungssequenzen und -methoden für die Ausführungspläne zu arrangieren.

5. MySQL-Fehlerbehandlung und -Replikation

MySQL-Fehlerbehandlung und -Replikation sind wichtige Komponenten der MySQL-Hochverfügbarkeit. MySQL bietet eine Vielzahl von Fehlerbehandlungs- und Replikationsmechanismen, einschließlich Master-Slave-Replikation, synchrone Replikation, Multi-Master-Replikation, GTID usw. Diese Mechanismen können Administratoren dabei helfen, MySQL-Cluster einfach zu verwalten und die Verfügbarkeit und Leistung von MySQL zu verbessern.

6. MySQL-Sicherheitsmanagement

MySQL-Sicherheitsmanagement ist ein wichtiger Teil von MySQL und ihm sollte volle Aufmerksamkeit geschenkt werden. MySQL bietet eine Vielzahl von Sicherheitsmaßnahmen, darunter Zugriffskontrolle, verschlüsselte Kommunikation, Auditing und Datendesensibilisierung. Administratoren können MySQL-Sicherheitsrichtlinien entsprechend den Anforderungen konfigurieren, um die Sicherheit und Integrität von MySQL zu gewährleisten.

Kurz gesagt, MySQL ist eine sehr leistungsstarke und flexible relationale Datenbank mit einer vollständigen Architektur, die die Datenverwaltungsanforderungen verschiedener Szenarien erfüllen kann. Als Anfänger ist es sehr wichtig, die Architektur und die Kernmodule von MySQL zu verstehen. Die Beherrschung dieses Wissens kann uns helfen, die MySQL-Datenbank besser zu verwalten und zu optimieren.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonVom Anfänger zum Profi: Tiefes Verständnis der MySQL-Architektur. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!