Du débutant au professionnel : compréhension approfondie de l’architecture MySQL

MySQL est l'un des systèmes de gestion de bases de données open source les plus utilisés au monde. Il peut gérer le stockage, la lecture et l'écriture de données volumineuses, et présente également les caractéristiques de haute disponibilité, de haute sécurité et de hautes performances. L'architecture de MySQL est très délicate et se compose de nombreux modules, du moteur de stockage physique, de l'optimiseur de requêtes, de la prise en charge des transactions, de la réplication, du partitionnement à la sécurité, de la surveillance, etc., ce qui confère à MySQL une bonne évolutivité et flexibilité. Cet article commencera du point de vue d'un débutant, acquerra une compréhension approfondie de l'architecture MySQL et aidera les lecteurs à mieux maîtriser la base de données MySQL.

1. L'architecture logique de MySQL

La structure logique de MySQL se compose principalement de trois parties : client, middleware et serveur.

(1) Client

Le client MySQL est l'interface permettant aux applications d'interagir avec la base de données MySQL, comprenant principalement des clients en ligne de commande, des outils GUI et des API. Le plus couramment utilisé est le client de ligne de commande. En entrant des commandes dans la fenêtre du terminal, vous pouvez vous connecter à l'instance MySQL et exécuter des instructions SQL.

(2) Middleware

La fonction principale du middleware MySQL est de fournir le pool de connexions, l'équilibrage de charge, la gestion des erreurs et la mise en cache. Les middlewares courants incluent MySQL Proxy, MaxScale, etc. L'existence d'un middleware peut améliorer efficacement la haute disponibilité et les performances de MySQL.

(3) Côté serveur

Le côté serveur MySQL comprend des composants tels que le gestionnaire de connexion, le processeur de requêtes, le moteur de stockage, le plug-in, la réplication, le gestionnaire de cache et le gestionnaire de journaux.

2. L'architecture physique de MySQL

L'architecture physique de MySQL fait référence à la structure de stockage de la base de données sur le disque, y compris des composants tels que les fichiers de données, les fichiers journaux et les fichiers d'index.

(1) Fichiers de données

Les fichiers de données MySQL stockent principalement des structures de données telles que des tables et des index, dont trois types de fichiers : les fichiers d'espace table, les fichiers de table et les fichiers d'index. Les fichiers tablespace sont utilisés pour stocker toutes les données liées aux tables et aux index, et sont généralement des fichiers utilisés par le moteur de stockage InnoDB.

(2) Fichiers journaux

Les fichiers journaux de MySQL incluent principalement les journaux d'erreurs, les journaux binaires, les journaux de requêtes lentes, etc. Le journal des erreurs enregistre toutes les erreurs ou informations d'avertissement pendant les processus de démarrage, d'exécution et d'arrêt de MySQL ; le journal binaire est utilisé pour enregistrer toutes les opérations SQL qui modifient les données MySQL afin que les opérations puissent être copiées sur d'autres instances MySQL ; log est utilisé pour enregistrer les requêtes dont le temps d'exécution dépasse un certain seuil.

(3) Fichiers d'index

Les fichiers d'index de MySQL servent principalement au moteur de stockage InnoDB. Ils stockent les index de clé primaire, les index auxiliaires, les index de texte intégral, etc.

3. Moteur de stockage MySQL

Le moteur de stockage MySQL est le logiciel utilisé pour gérer les données. Ils déterminent comment MySQL stocke, récupère et traite les données. MySQL prend en charge une variété de moteurs de stockage, parmi lesquels les plus courants sont InnoDB, MyISAM, Memory et CSV.

(1) InnoDB

Le moteur de stockage InnoDB est le moteur de stockage par défaut de MySQL. Il s'agit d'un moteur de stockage sécurisé pour les transactions qui prend en charge une concurrence élevée et des performances de lecture et d'écriture, et possède des fonctions telles que le verrouillage au niveau des lignes, la multiversion. contrôle de concurrence et récupération après incident.

(2) MyISAM

Le moteur de stockage MyISAM est l'un des premiers moteurs de stockage de MySQL. Il s'agit d'un moteur de stockage non sécurisé sur le plan transactionnel avec des performances élevées et un modèle de données simple. Il est largement utilisé dans les applications Web, les entrepôts de données et les rapports. . attendez.

(3) Mémoire

Le moteur de stockage de mémoire est un moteur de stockage de mémoire de MySQL. Il stocke toutes les données en mémoire et fournit un accès aux données et des performances de mise à jour très rapides, mais il ne prend pas en charge les données persistantes.

(4) CSV

Le moteur de stockage CSV est un moteur de MySQL utilisé pour stocker des fichiers CSV. Les données sont stockées dans le fichier sous forme séparée par des virgules. Il est largement utilisé dans des scénarios tels que l'échange de données et la sauvegarde de données.

4. Optimiseur de requêtes SQL

L'optimiseur de requêtes MySQL est le module de base utilisé pour optimiser le processus de requête SQL. Il analysera dynamiquement les instructions de requête SQL et leurs plans d'exécution, puis sélectionnera le plan d'exécution optimal pour l'exécution, améliorant ainsi la requête MySQL. performance. L'optimiseur de requêtes utilise diverses techniques et stratégies, telles que l'exploration de l'espace du plan d'exécution, l'estimation de la complexité et des informations statistiques, pour générer des plans d'exécution optimaux et organiser des séquences et des procédés d'exécution pour les plans d'exécution.

5. Gestion des erreurs et réplication MySQL

La gestion des erreurs et la réplication MySQL sont des composants importants de la haute disponibilité MySQL. MySQL fournit une variété de mécanismes de gestion des erreurs et de réplication, notamment la réplication maître-esclave, la réplication synchrone, la réplication multi-maître, le GTID, etc. Ces mécanismes peuvent aider les administrateurs à gérer facilement les clusters MySQL et à améliorer la disponibilité et les performances de MySQL.

6. Gestion de la sécurité MySQL

La gestion de la sécurité MySQL est une partie importante de MySQL, et elle doit recevoir toute l'attention nécessaire. MySQL fournit une variété de mesures de sécurité, notamment le contrôle d'accès, les communications cryptées, l'audit et la désensibilisation des données. Les administrateurs peuvent configurer les politiques de sécurité MySQL en fonction des besoins pour garantir la sécurité et l'intégrité de MySQL.

En bref, MySQL est une base de données relationnelle très puissante et flexible avec une architecture complète capable de répondre aux besoins de gestion des données de divers scénarios. En tant que débutant, il est très nécessaire de comprendre l'architecture et les modules de base de MySQL. La maîtrise de ces connaissances peut nous aider à mieux gérer et optimiser la base de données MySQL.

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