实验二 数据库迁移与Python程序连接

一、实验目的

1. 掌握将ECS自建MySQL数据库迁移至阿里云RDS的完整流程
2. 学习使用阿里云DTS数据传输服务实现数据库平滑迁移
3. 掌握迁移前的环境准备工作，包括MySQL安装配置、binlog开启、迁移账号创建等关键步骤
4. 掌握使用Python的PyMySQL库连接RDS数据库并进行数据读写操作
5. 理解数据库迁移的技术原理与应用程序对接云数据库的方法

二、实验内容

1. 源端环境搭建：在ECS服务器（Ubuntu系统）上安装MySQL服务，完成安全初始化配置，创建migrate测试数据库及staff表并插入测试数据，开启binlog二进制日志并设置为ROW格式，创建迁移专用账号并授权

2. DTS数据迁移：使用阿里云DTS数据传输服务创建迁移任务，配置源库（ECS自建MySQL）和目标库（RDS实例）的连接信息，排查并解决ECS安全组、RDS白名单、MySQL监听地址等连通性问题，完成数据库迁移并验证数据完整性

3. Python程序对接：在ECS上搭建Python虚拟环境并安装PyMySQL库，编写Python程序连接RDS数据库，读取并显示迁移后的数据，验证迁移成功与应用程序对接的可用性

三、实验步骤

步骤1-2：安装并启动MySQL服务 通过SSH登录阿里云ECS服务器（Ubuntu系统），执行sudo apt update更新软件源，然后执行sudo apt install mysql-server -y安装MySQL服务。安装完成后，执行sudo systemctl start mysql启动服务，执行sudo systemctl enable mysql设置开机自启，使用systemctl status mysql验证服务处于active (running)状态。

步骤3-5：安全配置与密码登录 执行sudo mysql_secure_installation运行安全初始化脚本，按提示设置root密码、移除匿名用户、禁止远程root登录。登录MySQL执行ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456'配置密码认证方式，执行FLUSH PRIVILEGES刷新权限，使用mysql -u root -p验证密码登录功能正常。

步骤6：创建测试数据 登录MySQL后执行CREATE DATABASE migrate创建数据库，使用USE migrate切换数据库。执行CREATE TABLE staff语句创建包含id、name、age、sex四个字段的表，依次执行INSERT语句插入三条测试记录：(1,'joe','28','male')、(2,'Anny','23','female')、(3,'Bob','18','male')。

步骤7-8：创建迁移账号与开启Binlog 创建迁移专用账号：执行CREATE USER 'migration'@'%' IDENTIFIED BY '123456'和GRANT ALL ON *.* TO 'migration'@'%'。编辑/etc/mysql/mysql.conf.d/mysql.cnf文件，在[mysqld]部分添加server_id=2、log_bin=mysql_bin、binlog_format=row、binlog_row_image=full等配置。执行sudo systemctl restart mysql重启服务，使用SHOW VARIABLES LIKE '%binlog_format%'验证binlog格式为ROW。

步骤9-11：配置DTS迁移任务 登录阿里云控制台搜索"数据传输服务DTS"，点击"数据迁移"创建迁移任务。配置源库为ECS自建MySQL（填写ECS公网IP、端口3306、账号migration、密码123456），目标库为RDS实例（系统自动填入内网地址、账号user01及对应密码）。点击"测试连接"逐一排查问题：检查ECS安全组放通3306端口、将ECS公网IP加入RDS白名单、修改MySQL配置文件监听地址为0.0.0.0并重启服务。

步骤12-16：执行迁移 在左侧选择迁移对象migrate数据库及staff表，点击">"按钮添加到已选列表。保持高级配置默认，选择结构校验。执行预检查等待所有项通过，点击"购买并启动"正式开始迁移，等待任务状态显示为"已完成"。

步骤17：验证迁移结果 在本地Navicat中刷新RDS连接，查看数据库列表，成功看到迁移过来的migrate数据库和staff表，打开表查询数据，三条记录完整无误。

步骤18-20：Python程序连接 在ECS上执行python3 -m venv myenv创建虚拟环境，执行source myenv/bin/activate激活环境，执行pip install pymysql安装依赖库。编写rds.py程序，使用pymysql.connect()方法连接RDS数据库（填写RDS外网地址、端口3306、账号user01、密码、数据库名migrate）。执行python rds.py运行程序，终端成功输出三条staff表记录，验证迁移完整且程序对接成功。

四、实验分析

实验结果 实验成功完成从ECS自建MySQL到阿里云RDS的数据库迁移。在ECS端完成MySQL安装配置，创建migrate数据库及staff表并插入三条测试记录，开启binlog并设置为ROW格式，创建迁移专用账号migration。使用DTS配置迁移任务时，逐一排查并解决ECS安全组3306端口未放通、RDS白名单未添加ECS公网IP、MySQL监听地址未修改为0.0.0.0等连通性问题。迁移完成后在Navicat中验证数据完整无误，编写Python程序使用PyMySQL成功读取RDS中的数据并输出三条记录，验证了整个迁移链路的完整性和应用程序对接的可用性。

个人收获 通过本次实验，系统掌握了数据库迁移从源端准备、网络连通、任务配置到结果验证的完整生命周期。深入理解了binlog作为迁移技术基础的作用，ROW格式能够精确记录数据变化确保迁移准确性。在排查连通性问题时，体会到云架构的分层防御机制：ECS安全组控制实例级流量、RDS白名单控制数据库级访问、MySQL监听地址决定服务绑定接口，三者需协同配置才能建立端到端连通。掌握PyMySQL的使用方法后，认识到数据库迁移不仅是数据的物理移动，更要保证应用程序能够无缝切换到新的数据源，这为后续构建云原生应用积累了宝贵经验。