MySQL

MySQL

В предыдущих разделах вы развернули и поэкспериментировали с PostgreSQL в VK Cloud, рассмотрели преимущества этой СУБД и специфику ее работы. В этом разделе вы пройдете аналогичный путь, но уже для MySQL. Мы рассмотрим, чем различаются эти две СУБД и какова специфика их реализации в облачных сервисах. Для этого вам предстоит изучить:

• Как появился и развивался проект MySQL?
• Почему MySQL один из самых востребованных продуктов на рынке?
• Какие способы реализации MySQL существуют в облачных сервисах?
• Практика: как создать кластер MySQL в VK Cloud?

Ключевые технологии и инструменты VK Cloud в этой теме: MySQL

Немного об истории MySQL

MySQL — это одна из самых популярных систем управления реляционными базами данных с открытым исходным кодом. Ее история начинается в 1995 году, когда компания MySQL AB создала надежную и доступную СУБД для малых и средних предприятий. В 2008 эта СУБД стала гораздо производительнее, а благодаря поддержке многопользовательской среды ее часто стали выбирать для веб-приложений.

В 2010 MySQL стала принадлежать Oracle, и сейчас эта СУБД используется миллионами разработчиков по всему миру и поддерживает множество различных приложений, от небольших веб-сайтов до крупных корпоративных систем.

Преимущества и недостатки MySQL

Преимущества

1. Обеспечивает быструю обработку запросов и эффективное использование ресурсов. Это делает ее идеальной для веб-приложений и других высоконагруженных систем.
2. Проста в установке и управлении. Она доступна даже для разработчиков с небольшим опытом в администрировании баз данных.
3. Проект с открытым исходным кодом. Ее можно свободно использовать, изменять и распространять. Это способствует развитию сообщества разработчиков вокруг продукта.
4. Универсальна. Поддерживает множество различных операционных систем и интегрируется с большинством популярных языков программирования и фреймворков.

Недостатки

1. Хотя MySQL поддерживает ACID-транзакции, не все его механизмы хранения данных полностью совместимы с ACID. Это может ограничить использование MySQL в приложениях, требующих высокой надежности транзакций.
2. В сравнении с некоторыми другими СУБД, MySQL имеет ограничения по горизонтальной масштабируемости. Это может создать проблемы при работе с очень большими объемами данных.
3. Механизмы хранения данных в MySQL (такие как InnoDB и MyISAM) имеют разные возможности и ограничения, что может затруднить выбор и настройку базы данных.

Версии MySQL для облачных серверов и варианты их реализации

MySQL не очень хорошо масштабируется, однако его все равно можно использовать в тех же трех конфигурациях, что и PostgreSQL.

Single Instance

Конфигурация Single Instance представляет собой один инстанс базы данных MySQL. Это самый простой и доступный вариант развертывания, подходящий для небольших приложений, тестовых сред и сценариев разработки.

Особенности:

• Простота и удобство. Легко устанавливается и управляется, не требует сложной настройки.
• Низкие затраты. Минимальные ресурсы и стоимость обслуживания.
• Ограниченная отказоустойчивость. Нет встроенной избыточности. При сбое инстанса данные могут быть временно недоступны.

Применение. Single Instance используется для разработки, тестирования и небольших приложений, где высокая доступность не является критическим требованием.

Master-Replica

Конфигурация Master-Replica включает один мастер-инстанс и одну или несколько реплик. Реплики получают данные от мастера и могут использоваться для распределения нагрузки на чтение и резервного копирования.

Особенности:

• Асинхронная репликация. Мастер-узел передает изменения репликам через лог бинарных изменений (binlog). Реплики применяют эти изменения с задержкой, что обеспечивает высокую производительность.
• Синхронная репликация. Опция полусинхронной репликации, где мастер ждет подтверждения хотя бы от одной реплики перед завершением транзакции, что снижает риск потери данных.
• Failover. В случае сбоя мастера, администраторы могут вручную или автоматически переключить одну из реплик на роль мастера, используя инструменты вроде MHA (MySQL High Availability) или Orchestrator.

Применение. Master-Replica подходит для приложений, требующих высокой производительности и балансировки нагрузки на чтение, в которых не критична моментальная консистентность данных.

Cluster

MySQL Cluster представляет собой распределенную СУБД, обеспечивающую горизонтальную масштабируемость и высокую доступность за счет синхронной репликации данных на нескольких узлах. В VK эта схема реализована через инструмент Galera.

Особенности:

• Архитектура. Кластер состоит из трех типов узлов: -- Узлы управления (management nodes). Отвечают за управление кластером и координацию работы узлов. -- Узлы хранения данных (data nodes). Хранят данные и выполняют транзакции. Данные синхронно реплицируются между этими узлами. -- SQL-узлы (SQL nodes). Предоставляют интерфейс для выполнения SQL-запросов.
• Синхронная репликация. Данные реплицируются на несколько узлов хранения, что обеспечивает высокую доступность и целостность данных даже при сбое одного или нескольких узлов.
• Автоматический failover. В случае сбоя узла система автоматически переключает запросы на доступные узлы, минимизируя время простоя.

Применение. MySQL Cluster используется для критически важных приложений, требующих высокой доступности, масштабируемости и отказоустойчивости. Это включает телекоммуникационные системы, онлайн-игры и финансовые приложения.

Практика: Создание БД MySQL и подключение к приложению

Вы уже создавали кластер в разделе про PostgreSQL. Поэтому здесь мы пойдем немного иным путем — сначала настроим MySQL single, чтобы посмотреть как работать с этим типом конфигурации Затем подключим Wordpress, поскольку он работает только с MySQL — так вы сможете посмотреть, как база взаимодействует с приложением.

Шаг 1. Подготовка настройки Firewall

Для каждой базы данных нужно настраивать права доступа в соответствии с принципом минимальных привилегий. Поэтому давайте начнем практику с того, что создадим новую группу безопасности.

1.1. Откройте Виртуальные сети → Настройки firewall. Выберите Добавить. Введите имя mysql и описание по желанию.

1.2. Добавьте для существующей группы безопасности “Web” новое правило на входящий трафик и разрешите доступ по протоколу TCP на порт 3306. Любые сетевые приложения, работают на разных портах TCP, обычно закрепленных за приложением, и это нам пригодится.

Если у вас нет группы безопасности “Web”, создайте ее еще раз. Для всех приложений всегда рекомендуется использовать отдельные группы безопасности для успешной реализации принципа минимальных привилегий.

Шаг 2. Создание БД MySQL (Single)

2.1. Зайдите в Инстансы баз данных и нажмите Создать базу данных. Выберите MySQL

2.2. Выберите Single.

2.3. Назовите БД “wordpress-db”. Остальные настройки — по умолчанию.

2.4. В разделе сети добавьте созданную ранее группу безопасности “mysql”. Разместите БД в приватной сети с выключенным “Внешним IP”.

2.5. В отличие от конфигурации Cluster, в конфигурации Single можно сразу создать реплику. Мы ее использовать не будем — можно создать, а можно не создавать.

2.6. В разделе настройки базы данных укажите имя БД “wordpress-db”, имя пользователя “wordpress”, пароль “wordpressDB123!2”.

2.7. Нажмите Создать базу данных и подождите.

Шаг 3. Настройка параметров

3.1. Если нажать на название созданной БД, вы сможете просмотреть все важные параметры и информацию. Здесь почти все аналогично PostgreSQL, так что если что-то забыли — посмотрите в прошлую практику. Меняются только отдельные детали — например, доступные расширения и другие специфичные для конкретного типа БД параметры.

3.2. В разделе с виртуальными машинами можно получить информацию о мониторинге для своих экземпляров БД.

Шаг 4. Установка приложения WordPress

WordPress — свободно распространяемая система управления содержимым сайта с открытым исходным кодом, написанная на PHP. В качестве сервера базы данных ей нужен именно MySQL. Именно поэтому мы будем использовать этот стек для демонстрации в этой и следующей темах.

Сначала потребуется поднять виртуальную машину на базе ОС Ubuntu 22.04 и подключить на нее группу безопасности “web”. Вспомнить, как создавать виртуальную машину, можно в практике предыдущего модуля. Как только ВМ будет готова к использованию, подключитесь к ней по SSH и выполните команды ниже для установки Wordpress:

sudo su

apt-get update

apt install -y apache2 \
   ghostscript \
   libapache2-mod-php \
   php \
   php-bcmath \
   php-curl \
   php-imagick \
   php-intl \
   php-json \
   php-mbstring \
   php-mysql \
   php-xml \
   php-zip

mkdir -p /srv/www

chown www-data: /srv/www

curl https://wordpress.org/latest.tar.gz | sudo -u www-data tar zx -C /srv/www

cat > /etc/apache2/sites-available/wordpress.conf << EOF
<VirtualHost *:80>
   DocumentRoot /srv/www/wordpress
   <Directory /srv/www/wordpress>
       Options FollowSymLinks
       AllowOverride Limit Options FileInfo
       DirectoryIndex index.php
       Require all granted
   </Directory>
   <Directory /srv/www/wordpress/wp-content>
       Options FollowSymLinks
       Require all granted
   </Directory>
</VirtualHost>
EOF

a2ensite wordpress

a2enmod rewrite

a2dissite 000-default

service apache2 reload

Шаг 5. Настройка доступа к БД

5.1. Чтобы подключить установленное приложение к БД, нужно задать некоторые переменные в терминал:

# IP-адрес DB хоста
DB_HOST=10.0.3.97 
# имя пользователя, которое мы указывали при установке
DB_USER=wordpress 
# имя базы данных, которое мы указывали при установке
DB_NAME=wordpress-db 
# пароль пользователя, которое мы
DB_PASSWORD=’wordpressDB123!2’  указывали при установке

5.2. Пора запустить последние команды:

sudo -u www-data cp /srv/www/wordpress/wp-config-sample.php /srv/www/wordpress/wp-config.php
sudo -u www-data sed -i "s/localhost/${DB_HOST}/" /srv/www/wordpress/wp-config.php
sudo -u www-data sed -i "s/database_name_here/${DB_NAME}/" /srv/www/wordpress/wp-config.php
sudo -u www-data sed -i "s/username_here/${DB_USER}/" /srv/www/wordpress/wp-config.php
sudo -u www-data sed -i "s/password_here/${DB_PASSWORD}/" /srv/www/wordpress/wp-config.php
sudo -u www-data sed -i "s/put your unique phrase here/halo/" /srv/www/wordpress/wp-config.php

Шаг 6. Завершение настройки и проверка работы

Попробуйте зайти на публичный IP-адрес машины, на которой вы выполняли все эти команды. Если все сделано правильно, вы увидите приветствие от Wordpress с предложением завершить настройку.

Выберите язык:

Заполните все поля самостоятельно:

После авторизации на сайте вы попадете внутрь:

MySQL подключена к VK Cloud — все работает.

Подведем итоги

MySQL — одна из самых популярных баз данных. Вы рассмотрели ее на практике, поняли принципы ее работы и создали, подключили и настроили MySQL в облачной платформе. А еще интегрировали ее с WordPress.

Дальше мы еще поговорим про не менее популярные и важные сервисы, связанные с хранением данных.