MySQL. Jak zaprojektować i wdrożyć wydajną bazę danych. Wydanie 2 - ebook

Wymagania względem baz danych stale rosną, co jest związane z dostępnością coraz większych ilości danych. Obserwujemy więc dynamiczny rozwój różnych systemów bazodanowych. Mimo że w tej branży pojawia się sporo nowych propozycji, relacyjne bazy danych wciąż cieszą się dużą popularnością. Spośród rozwiązań typu open source najbardziej znaną i lubianą bazą danych od lat pozostaje MySQL. Jest to oprogramowanie, które świetnie się sprawdza nawet w systemach operujących na dużych ilościach danych.

W tym gruntownie zaktualizowanym przewodniku znalazły się dokładne informacje dotyczące konfiguracji MySQL w takich systemach jak Linux, Windows i macOS, jak również w kontenerze Dockera. Przedstawiono tutaj zasady projektowania baz danych, a także modyfikowania już istniejących. Opisano techniki pracy w obciążonym środowisku produkcyjnym, pokazano też, jak stosować mechanizm transakcji i reguły zarządzania użytkownikami. Omówiono sposoby uzyskiwania wysokiej wydajności działania i dostępności serwera przy minimalnych kosztach. Zademonstrowano, jak dostrajać i zabezpieczać bazy, jak pracować z kopiami zapasowymi, wreszcie ... jak używać plików konfiguracyjnych. W tym wydaniu pojawiły się nowe rozdziały poświęcone wysokiej dostępności serwera, mechanizmu równoważenia obciążenia i używania MySQL w chmurze.

W książce między innymi:

• gruntowne podstawy MySQL
• wdrażanie bazy danych MySQL, również w maszynach wirtualnych i w chmurze
• projektowanie bazy danych i tworzenie zapytań
• monitorowanie bazy danych i praca z kopiami zapasowymi
• optymalizacja kosztów używania bazy danych w chmurze
• koncepcje związane z bazami danych

MySQL: dane zawsze gotowe do akcji!

Wprowadzenie

Część I. Rozpoczęcie pracy z MySQL

• 1. Instalowanie bazy danych MySQL
  • Rozwidlenia MySQL
    • MySQL Community Edition
    • Percona Server for MySQL
    • MariaDB Server
    • MySQL Enterprise Edition
    • Opcje instalacji i obsługiwane platformy
    • 1. Pobranie dystrybucji MySQL przeznaczonej do instalacji
    • 2. Instalacja dystrybucji MySQL
    • 3. Przeprowadzanie niezbędnej konfiguracji
    • 4. Przeprowadzanie testów wydajności działania
  • Instalowanie MySQL w systemie Linux
    • Instalowanie MySQL w dystrybucji CentOS 7
    • Instalowanie MySQL w dystrybucji CentOS 8
    • Instalowanie MySQL w systemie Ubuntu 20.04 LTS (Focal Fossa)
    • Instalowanie serwera MySQL w systemie macOS Big Sur
    • Instalowanie MySQL w Windows 10
  • Zawartość katalogu MySQL
    • Pliki domyślne w wydaniu MySQL 5.7
    • Pliki domyślne w wydaniu MySQL 8.0
  • Używanie interfejsu powłoki
  • Używanie Dockera
    • Instalowanie Dockera
  • Używanie piaskownicy
  • Uaktualnianie serwera MySQL

Część II. Używanie MySQL

• 2. Modelowanie i projektowanie bazy danych
  • Jak nie tworzyć projektu bazy danych
  • Proces projektowania bazy danych
  • Model relacji między encjami
    • Przedstawianie encji
    • Przedstawianie relacji
    • Udział pełny i częściowy
    • Encja czy atrybut?
    • Encja czy relacja?
    • Encje pośrednie
    • Encje słabe i silne
  • Normalizacja bazy danych
    • Normalizacja przykładowej tabeli
    • Pierwsza postać normalizacji - brak powtarzających się grup
    • Druga postać normalizacji - wyeliminowanie zbędnych danych
    • Trzecia postać normalizacji - wyeliminowanie danych niezależnych od klucza
    • Przykłady modelowania relacji encji
  • Używanie modelu relacji encji
    • Mapowanie encji i relacji na tabele bazy danych
    • Utworzenie modelu ER bazy danych banku
    • Konwersja modelu EER na bazę danych MySQL za pomocą oprogramowania MySQL Workbench
• 3. Podstawy języka SQL
  • Używanie bazy danych sakila
  • Zapytanie SELECT i podstawowe techniki wykonywania zapytań
    • Zapytanie SELECT dotyczące pojedynczej tabeli
    • Wybór kolumn
    • Wybieranie rekordów za pomocą klauzuli WHERE
    • Klauzula ORDER BY
    • Klauzula LIMIT
    • Złączanie dwóch tabel
  • Zapytanie INSERT
    • Podstawy zapytania INSERT
    • Składnie alternatywne
  • Zapytanie DELETE
    • Podstawy pracy z zapytaniem DELETE
    • Używanie klauzul WHERE, ORDER BY i LIMIT
    • Usuwanie wszystkich rekordów za pomocą zapytania TRUNCATE
  • Zapytanie UPDATE
    • Przykłady
    • Używanie klauzul WHERE, ORDER BY i LIMIT
  • Przeglądanie baz danych i tabel za pomocą zapytań SHOW i polecenia mysqlshow
• 4. Praca ze strukturami bazy danych
  • Tworzenie i używanie baz danych
  • Tworzenie tabeli
    • Podstawy
    • Kodowanie znaków i ich kolejność
    • Inne funkcjonalności
    • Typy kolumn
    • Klucze i indeksy
    • Funkcjonalność AUTO_INCREMENT
  • Modyfikowanie struktury
    • Dodawanie, usuwanie i modyfikowanie kolumn
    • Dodawanie, usuwanie i modyfikowanie indeksów
    • Zmienianie nazwy tabeli i modyfikowanie innych struktur
  • Usuwanie struktur
    • Usuwanie bazy danych
    • Usuwanie tabel
• 5. Zapytania zaawansowane
  • Aliasy
    • Alias kolumny
    • Aliasy tabel
  • Agregowanie danych
    • Klauzula DISTINCT
    • Klauzula GROUP BY
    • Klauzula HAVING
    • Złączenia zaawansowane
    • Złączenia lewe i prawe
    • Złączenie naturalne
    • Wyrażenia stałych w złączeniach
  • Zapytania zagnieżdżone
    • Podstawy zapytań zagnieżdżonych
    • Klauzule ANY, SOME, ALL, IN i NOT IN
    • Klauzule EXISTS i NOT EXISTS
    • Zapytanie zagnieżdżone w klauzuli FROM
    • Zapytanie zagnieżdżone w klauzuli JOIN
  • Zmienne użytkownika

Część III. MySQL w środowisku produkcyjnym

• 6. Transakcje i nakładanie blokad
  • Poziomy izolacji
    • REPEATABLE READ
    • READ COMMITTED
    • READ UNCOMMITTED
    • SERIALIZABLE
    • Nakładanie blokad
    • Blokada metadanych
    • Blokada rekordów
    • Zakleszczenie
  • Parametry MySQL powiązane z poziomami izolacji i blokadami
• 7. Jak wycisnąć więcej z bazy danych MySQL?
  • Wstawianie danych za pomocą zapytań
  • Wczytywanie danych z pliku zawierającego wartości rozdzielone przecinkami
  • Zapisywanie danych do pliku w formacie wartości rozdzielonych przecinkami
  • Tworzenie tabeli za pomocą zapytań
  • Uaktualnianie i usuwanie danych w wielu tabelach
    • Usunięcie
    • Uaktualnienia
  • Zastępowanie danych
  • Zapytanie EXPLAIN
  • Alternatywne silniki bazy danych
    • InnoDB
    • MyISAM i Aria
    • MyRocks i TokuDB
    • Inne typy tabel
• 8. Zarządzanie użytkownikami i uprawnieniami
  • Poznajemy użytkowników i uprawnienia
  • Użytkownik root
  • Tworzenie nowego użytkownika i praca z nim
  • Tabele uprawnień
  • Zarządzanie użytkownikiem i rejestrowanie danych
  • Modyfikowanie i usuwanie kont użytkowników
    • Modyfikowanie konta użytkownika
    • Usunięcie użytkownika
  • Uprawnienia
    • Uprawnienia statyczne kontra dynamiczne
    • Uprawnienie SUPER
    • Zapytania związane z zarządzaniem uprawnieniami
    • Sprawdzanie uprawnień
    • Uprawnienie GRANT OPTION
  • Role
  • Zmiana hasła użytkownika root i niebezpieczny rozruch
  • Podpowiedzi dotyczące bezpiecznego rozruchu
• 9. Używanie plików opcji
  • Struktura pliku opcji
  • Zasięg opcji
  • Kolejność wyszukiwania dla plików opcji
  • Specjalne pliki opcji
    • Lokalny plik konfiguracyjny
    • Plik konfiguracyjny trwale przechowywanych zmiennych systemowych
  • Ustalanie efektu użycia opcji
• 10. Kopia zapasowa i odzyskiwanie danych po awarii
  • Fizyczna i logiczna kopia zapasowa
    • Logiczna kopia zapasowa
    • Fizyczna kopia zapasowa
    • Ogólne omówienie logicznej i fizycznej kopii zapasowej
  • Replikacja jako narzędzie kopii zapasowej
    • Awaria infrastruktury
    • Błąd we wdrożeniu
  • Program mysqldump
    • Przygotowanie replikacji za pomocą mysqldump
  • Wczytywanie danych z pliku SQL kopii zapasowej
  • mysqlpump
  • mydumper i myloader
  • Zimna kopia zapasowa i migawki systemu plików
  • Percona XtraBackup
    • Tworzenie kopii zapasowej i przywracanie z niej danych
    • Funkcje zaawansowane
    • Tworzenie za pomocą XtraBackup przyrostowej kopii zapasowej
  • Inne narzędzia do tworzenia fizycznej kopii zapasowej
    • MySQL Enterprise Backup
    • mariabackup
  • Przywracanie do pewnego momentu w czasie
  • Informacje techniczne dotyczące binarnych dzienników zdarzeń
    • Pozostawienie binarnych dzienników zdarzeń
    • Identyfikowanie celu dla przywracania do pewnego momentu w czasie
    • Przykład przywracania do pewnego momentu w czasie - XtraBackup
    • Przykład przywracania do pewnego momentu w czasie - mysqldump
  • Eksportowanie i importowanie przestrzeni tabel InnoDB
    • Szczegóły techniczne
    • Eksportowanie przestrzeni tabeli
    • Importowanie przestrzeni tabeli
    • Przywracanie pojedynczej tabeli za pomocą narzędzia XtraBackup
  • Testowanie i weryfikowanie kopii zapasowej
  • Wprowadzenie do strategii tworzenia kopii zapasowej bazy danych
• 11. Konfigurowanie i dostrajanie serwera
  • Demon serwera MySQL
  • Zmienne serwera MySQL
    • Sprawdzanie ustawień serwera
    • Najlepsze praktyki

Część IV. Różne zagadnienia

• 12. Monitorowanie bazy danych MySQL
  • Wskaźniki systemu operacyjnego
    • Procesor
    • Dysk
    • Pamięć
    • Sieć
  • Obserwacja serwera MySQL
    • Zmienne systemowe
    • Podstawowe rozwiązania w zakresie monitorowania
    • Dziennik zdarzeń wolno wykonywanych zapytań
    • Raport stanu silnika InnoDB
  • Metody analizy
    • Metoda USE
    • Metoda RED
  • Narzędzia do monitorowania MySQL
  • Incydenty, diagnostyka i ręczne zbieranie danych
    • Okresowe pobieranie wartości systemowych zmiennych stanu
    • Używanie pt-stalk do zbierania wskaźników dotyczących MySQL i systemu operacyjnego
    • Rozszerzona procedura ręcznego zbierania danych
• 13. Zapewnianie wysokiej dostępności
  • Replikacja asynchroniczna
    • Podstawowe parametry do zdefiniowania w źródle i replice
    • Tworzenie repliki za pomocą Percona XtraBackup
    • Tworzenie repliki za pomocą wtyczki klonowania
    • Tworzenie repliki za pomocą mysqldump
    • Tworzenie repliki za pomocą mydumper i myloader
    • Wtyczka Group Replication
  • Replikacja synchroniczna
    • Klaster Galera/PCX
• 14. MySQL w chmurze
  • Bazy danych jako usługa (DBaaS)
    • Amazon RDS dla MySQL/MariaDB
    • Azure SQL
  • Amazon Aurora
  • Egzemplarze MySQL w chmurze
  • MySQL w Kubernetes
    • Wdrażanie Percona XtraDB Cluster w Kubernetes
• 15. Mechanizm równoważenia obciążenia w bazie danych MySQL
  • Mechanizm równoważenia obciążenia i sterownik aplikacji
  • Mechanizm równoważenia obciążenia ProxySQL
    • Instalowanie i konfigurowanie ProxySQL
  • Mechanizm równoważenia obciążenia HAProxy
    • Instalowanie i konfigurowanie HAProxy
  • Router MySQL
• 16. Różne zagadnienia związane z MySQL
  • Powłoka MySQL
    • Instalowanie powłoki MySQL
    • Instalowanie powłoki MySQL w Ubuntu 20.04 Focal Fossa
    • Instalowanie powłoki MySQL w CentOS 8
    • Wdrażanie za pomocą powłoki MySQL odizolowanego klastra InnoDB
    • Narzędzia powłoki MySQL
  • Wykres typu flame graph
  • Kompilacja MySQL na podstawie kodu źródłowego
    • Kompilacja MySQL dla dystrybucji Ubuntu Focal Fossa i procesorów ARM
  • Analiza awarii MySQL