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MySQL+Amoeba实现数据库主从复制和读写分离

作者:知其然,后知其所以然  来源:IT165收集  发布日期:2016-12-14 20:32:53

MySQL读写分离是在主从复制的基础上进一步通过在master上执行写操作,在slave上执行读操作来实现的。通过主从复制,master上的数据改动能够同步到slave上,从而保持了数据的一致性。实现数据的读写分离能带来的好处有:

增加物理服务器,提升机器处理能力,也就是拿硬件换性能。

主从只负责各自的读和写,极大程度缓解X锁和S锁争用。

slave可以配置myIasm引擎,提升查询性能以及节约系统开销。

master直接写是并发的,slave通过主库发送来的binlog恢复数据是异步。

slave可以单独设置一些参数来提升其读的性能。

增加冗余,提高可用性。

常见的实现数据库读写分离的方案大致有两种:应用层,代理层

在应用层也就是在代码中进行操作,通过对数据库操作类型的不同手动指定数据源,可以通过AOP的方式进行实现,不过对于一个已经搭建起来并正在运行的系统来说,这个方案应该比较复杂。

另外一种实现方式是通过数据库代理层,代理对应用层呢个是透明的,所有的读写分离操作由代理层来完成,好处就是对于开发应用层来说是透明的,不需要管理数据源,缺点在于应用原来直接访问数据库现在变成了通过代理访问数据库,性能上肯定会有影响,不过如果代理层实现的很优秀的话这个影响应该不大。

通过代理层实现数据库读写分离又有两种方案可供选择,其一是使用MySQL-Proxy,另一种是使用Amoeba。最开始找到的实现方案是基于MySQL-Proxy的,由于它没有配置文件,所要完成的工作需要由Lua脚本来实现,这对于一个Lua门外汉来说压力不小。后来找到的Amoeba实现起来很简单,只需要简单地配置就能实现数据库的读写分离,所以这里记录我通过使用Amoeba来实现数据库读写分离的过程。
 

Amoeba简介:

Amoeba(变形虫)致力于MySQL的分布式数据库前端代理层,它主要在应用层访问MySQL的 时候充当SQL路由功能,专注于分布式数据库代理层(Database Proxy)开发。座落与 Client、DB Server(s)之间,对客户端透明。具有负载均衡、高可用性、SQL 过滤、读写分离、可路由相关的到目标数据库、可并发请求多台数据库合并结果。 通过Amoeba你能够完成多数据源的高可用、负载均衡、数据切片的功能。

Amoeba使用:

一、准备工作

amoeba使用java编写,所以运行amoeba的运行环境要安装好java环境,并配置好环境变量,jdk版本要在1.5以上,因为amoeba就是用jdk1.5编写的;我的服务器java版本为1.7。 amoeba是在主从同步的基础上工作的,所以要先配置好MySQL的主从同步功能,我在另一篇日志中记录了我实现Mysql主从同步的过程,可以参考:MySQL主从复制(Master-Slave)实践

  amoeba服务器 :虚拟机 ip:182.92.172.80   amoeba版本3.0.5-RC   mysql版本5. 5.32   Java环境1.7.0_60    操作系统linux

    master服务器    :虚拟机 ip:182.92.172.80  mysql版本5. 5.32   操作系统centos6.5 (和amoeba在同一个服务器上,因为我只用了两个服务器)

    slave服务器       :虚拟机 ip:123.57.44.85   mysql版本5.5.39   操作系统centos6.5 

二、下载安装amoeba

下载地址:https://sourceforge.net/projects/amoeba/files/Amoeba%20for%20mysql/3.x/,选择最新版本进行下载,我下载的版本为:amoeba-mysql-3.0.5-RC-distribution.zip

安装:把zip安装包解压到自己指定的服务器路径上就可以了,我把它放在了/usr/local/amoeba/amoeba-mysql-3.0.5-RC里面,解压后的文件结构如下图:

三、配置amoeba

Amoeba基础配置介绍:

想象Amoeba作为数据库代理层,它一定会和很多数据库保持通信,因此它必须知道由它代理的数据库如何连接,比如最基础的:主机IP、端口、Amoeba使用的用户名和密码等等。这些信息存储在$AMOEBA_HOME/conf/dbServers.xml中。

Amoeba为了完成数据切分提供了完善的切分规则配置,为了了解如何分片数据、如何将数据库返回的数据整合,它必须知道切分规则。与切分规则相关的信息存储在$AMOEBA_HOME/conf/rule.xml中。

当我们书写SQL来操作数据库的时候,常常会用到很多不同的数据库函数,比如:UNIX_TIMESTAMP()、SYSDATE()等等。这些函数如何被Amoeba解析呢?$AMOEBA_HOME/conf/functionMap.xml描述了函数名和函数处理的关系。

对$AMOEBA_HOME/conf/rule.xml进行配置时,会用到一些我们自己定义的函数,比如我们需要对用户ID求HASH值来切分数据,这些函数在$AMOEBA_HOME/conf/ruleFunctionMap.xml中定义。

Amoeba可以制定一些可访问以及拒绝访问的主机IP地址,这部分配置在$AMOEBA_HOME/conf/access_list.conf中

Amoeba允许用户配置输出日志级别以及方式,配置方法使用log4j的文件格式,文件是$AMOEBA_HOME/conf/log4j.xml。

在开始配置amoeba配置文件之前我们需要先了解为什么要做这些配置工作。

第一,如上第一条所述,Amoeba是通过代理MySQL服务来实现数据库的读写分离的,它必须要知道如何连接到需要被代理的数据库,因此需要被代理的数据库需要创建一个访问用户给amoeba,这样amoeba才能连接到数据库上。

第二,amobea把对客户端也就是应用层是透明的,不管amoeba如何实现的读写分离,它既然把数据库全都给代理了,那它就要为客户端提供一个类似原来mysql那样的连接,客户端就把当它是mysql,它其实是一个虚拟的mysql,对外提供mysql协议,客户端连接amoeba就象连接mysql一样,因此amoeba要为客户端提供一个可供连接的用户账号。

第三,amoeba内部是实现了多数据库的负载均衡、读写分离、可切片的,所以这部分的配置是它功能上的核心配置。

下面就正式开始配置amoeba

所有数据库创建amoeba访问的用户:
mysql>grant all on *.* to 'amoeba'@'182.92.172.80' identified by '123456'  #创建用户并授权

mysql>flush privileges; #刷新权限

  为了方便统一管理就把所有数据库创建的用户名和密码保持一致了

  2.配置conf文件

在amoeba安装目录的conf文件夹下找到dbServer.xml和amoeba.xml文件,这两个文件是需要我们配置的

我的dbServer.xml文件配置如下:

 1 <?xml version='1.0' encoding='gbk'?>
 2 
 3 <!DOCTYPE amoeba:dbServers SYSTEM 'dbserver.dtd'>
 4 <amoeba:dbServers xmlns:amoeba='http://amoeba.meidusa.com/'>
 5 
 6         <!-- 
 7             Each dbServer needs to be configured into a Pool,
 8             If you need to configure multiple dbServer with load balancing that can be simplified by the following configuration:
 9              add attribute with name virtual = 'true' in dbServer, but the configuration does not allow the element with name factoryConfig
10              such as 'multiPool' dbServer   
11         -->
12         
13     <dbServer name='abstractServer' abstractive='true'>
14         <factoryConfig class='com.meidusa.amoeba.mysql.net.MysqlServerConnectionFactory'>
15             <property name='connectionManager'>${defaultManager}</property>
16             <property name='sendBufferSize'>64</property>
17             <property name='receiveBufferSize'>128</property>
18                 
19             <!-- mysql port -->
20             <!--<property name='port'>3306</property>-->
21             
22             <!-- mysql schema -->
23             <property name='schema'>yj_platform</property>
24             
25             <!-- mysql user -->
26             <property name='user'>amoeba</property>
27             
28             <property name='password'>123456</property>
29         </factoryConfig>
30 
31         <poolConfig class='com.meidusa.toolkit.common.poolable.PoolableObjectPool'>
32             <property name='maxActive'>500</property>
33             <property name='maxIdle'>500</property>
34             <property name='minIdle'>1</property>
35             <property name='minEvictableIdleTimeMillis'>600000</property>
36             <property name='timeBetweenEvictionRunsMillis'>600000</property>
37             <property name='testOnBorrow'>true</property>
38             <property name='testOnReturn'>true</property>
39             <property name='testWhileIdle'>true</property>
40         </poolConfig>
41     </dbServer>
42 
43     <dbServer name='master'  parent='abstractServer'>
44         <factoryConfig>
45             <!-- mysql ip -->
46             <property name='ipAddress'>182.92.172.96</property>
47             <!-- mysql port -->
48             <property name='port'>3306</property>
49         </factoryConfig>
50     </dbServer>
51     
52     <dbServer name='slave1'  parent='abstractServer'>
53         <factoryConfig>
54             <!-- mysql ip -->
55             <property name='ipAddress'>123.57.44.78</property>
56             <!-- mysql port -->
57             <property name='port'>13306</property>
58         </factoryConfig>
59     </dbServer>
60     
61 <!--    <dbServer name='multiPool' virtual='true'>
62         <poolConfig class='com.meidusa.amoeba.server.MultipleServerPool'>
63             #Load balancing strategy: 1=ROUNDROBIN , 2=WEIGHTBASED , 3=HA
64             <property name='loadbalance'>1</property>
65             
66             #Separated by commas,such as: server1,server2,server1
67             <property name='poolNames'>slave1,slave2</property>
68         </poolConfig>
69     </dbServer>
70 -->        
71 </amoeba:dbServers>

需要我们关注的元素用标红字体显示出来了,在这里是指几个dbServer元素,需要手动修改的部分用黄色背景表示出来。

第一个dbServer元素其abstractive='true'属性表示这个一个抽象元素可以被其他dbServer元素扩展,类似于java里面的抽象类和类的继承之间的关系。这个dbServer里面配置amoeba连接它所代理的mysql数据库的连接信息,因为之前已经说过为了方便管理把每个数据库为amoeba访问创建的用户都统一了账号,在这里我把端口信息给注释掉了,因为我的slave数据库端口用的不是默认的3306,这种和ip,端口不一样的信息就没办法配置在通用的抽象dbServer里面了。

第二个dbServer取名为'maser',其parent='abstractServer'表示拓展了上面的抽象dbServer,在这里设置的是amoeba连接数据库具体的信息,因为每个数据库的ip肯定是不同的。

同样第三个dbServer取名为“slave”,连接信息是slave服务器。

在下面被我注释掉的第四个dbServer其name='multiPool' virtual='true'属性表示这是一个对多服务器池,这个配置使得amoeba可以把多个读数据库管理成一个读池,把多个写数据库管理成写池,在每个池中amoeba就能够实现负载均衡。由于我的主从同步只设置了一主一从,并不涉及到多个读数据库组成池的情况,所以我就把这个配置注释掉了。

接下来配置amoeba.xml文件,同样放上我的配置文件:

 1 <?xml version='1.0' encoding='gbk'?>
 2 
 3 <!DOCTYPE amoeba:configuration SYSTEM 'amoeba.dtd'>
 4 <amoeba:configuration xmlns:amoeba='http://amoeba.meidusa.com/'>
 5 
 6     <proxy>
 7     
 8         <!-- service class must implements com.meidusa.amoeba.service.Service -->
 9         <service name='Amoeba for Mysql' class='com.meidusa.amoeba.mysql.server.MySQLService'>
10             <!-- port -->
11             <property name='port'>8066</property>
12             
13             <!-- bind ipAddress -->
14             
15             <!--<property name='ipAddress'>127.0.0.1</property>-->
16             
17             
18             <property name='connectionFactory'>
19                 <bean class='com.meidusa.amoeba.mysql.net.MysqlClientConnectionFactory'>
20                     <property name='sendBufferSize'>128</property>
21                     <property name='receiveBufferSize'>64</property>
22                 </bean>
23             </property>
24             
25             <property name='authenticateProvider'>
26                 <bean class='com.meidusa.amoeba.mysql.server.MysqlClientAuthenticator'>
27                     
28                     <property name='user'>amoeba</property>
29                     
30                     <property name='password'>password</property>
31                     
32                     <property name='filter'>
33                         <bean class='com.meidusa.toolkit.net.authenticate.server.IPAccessController'>
34                             <property name='ipFile'>${amoeba.home}/conf/access_list.conf</property>
35                         </bean>
36                     </property>
37                 </bean>
38             </property>
39             
40         </service>
41         
42         <runtime class='com.meidusa.amoeba.mysql.context.MysqlRuntimeContext'>
43             
44             <!-- proxy server client process thread size -->
45             <property name='executeThreadSize'>128</property>
46             
47             <!-- per connection cache prepared statement size  -->
48             <property name='statementCacheSize'>500</property>
49             
50             <!-- default charset -->
51             <property name='serverCharset'>utf8</property>
52             
53             <!-- query timeout( default: 60 second , TimeUnit:second) -->
54             <property name='queryTimeout'>60</property>
55         </runtime>
56         
57     </proxy>
58     
59     <!-- 
60         Each ConnectionManager will start as thread
61         manager responsible for the Connection IO read , Death Detection
62     -->
63     <connectionManagerList>
64         <connectionManager name='defaultManager' class='com.meidusa.toolkit.net.MultiConnectionManagerWrapper'>
65             <property name='subManagerClassName'>com.meidusa.toolkit.net.AuthingableConnectionManager</property>
66         </connectionManager>
67     </connectionManagerList>
68     
69         <!-- default using file loader -->
70     <dbServerLoader class='com.meidusa.amoeba.context.DBServerConfigFileLoader'>
71         <property name='configFile'>${amoeba.home}/conf/dbServers.xml</property>
72     </dbServerLoader>
73     
74     <queryRouter class='com.meidusa.amoeba.mysql.parser.MysqlQueryRouter'>
75         <property name='ruleLoader'>
76             <bean class='com.meidusa.amoeba.route.TableRuleFileLoader'>
77                 <property name='ruleFile'>${amoeba.home}/conf/rule.xml</property>
78                 <property name='functionFile'>${amoeba.home}/conf/ruleFunctionMap.xml</property>
79             </bean>
80         </property>
81         <property name='sqlFunctionFile'>${amoeba.home}/conf/functionMap.xml</property>
82         <property name='LRUMapSize'>1500</property>
83         <property name='defaultPool'>slave1</property>
84         <property name='writePool'>master</property>
85         <property name='readPool'>slave1</property>
86         <property name='needParse'>true</property>
87     </queryRouter>
88 </amoeba:configuration>

amoeba.xml文件中需要配置的地方也不多,首先要配置的是service标签,其中需要配置的地方有三个port,user,password。这里的端口,用户名和密码其实就是为了虚拟出一个mysql链接做准备的(非真实,amoeba服务器可以不安装真实的mysql数据库),端口默认的事8066,可以修改但是不要跟现有的端口冲突,用户名和密码是客户端连接amoeba虚拟出来的mysql连接的用户名密码,和之前mysql数据库创建给amoeba的用户账号不同。在这里有一个注释掉的ipAddress属性,如果Amoeba所在的服务器在多个网络环境内你可以定义该机器的其中一个IP来指定Amoeba所服务的网络环境,但是如果设置为127.0.0.1将导致其他机器无法访问Amoeba的服务。

之后配置queryRouter标签,这是amoeba真正实现读写分离所产生作用的地方,之前的配置都是为了该处做准备。

该处有三个地方需要我们配置,首先是defaultPool,一些除了SELECTUPDATEINSERTDELETE的语句都会在defaultPool执行。

之后是writePool,这里是配置写库也就是主数据库,在这里是前面dbServer.xml中配置的master。

resdPool配置的是读库,我这里是slave1,如果读库有多个这里可以填读池,也就是我在dbServer.xml中注释掉的那个dbServer配置的信息。在这里就完成了读写分离(主写从读)的配置。我的配置中是把写操作限制在了master中,把读限制在了slave中,如果我把defaultPool改成master的话那么读操作就会在master和slave之间做负载均衡了。

四、配置jvm运行参数

运行在jdk1.7环境中的amoeba要求xss参数必须大于228才能启动JVM

所以在amoeba安装目录下的jvm.properties文件中进行参数设置:

 1 # app名字
 2 APP_NAME=Amoeba-MySQL
 3 
 4 # app版本号
 5 APP_VERSION=3.0.0-beta
 6 
 7 # 日志输出路径,log4j中可引用参数 ${project.output}
 8 
 9 APP_OUTPUT_PATH=$PROJECT_HOME/logs
10 
11 # 应用程序的PID文件存放路径,    默认存放在: ${project.home}/${APP_NAME}.pid
12 
13 #APP_PID_PATH=/temp/logs/$APP_NAME
14 
15 
16 # 控制台输出到日志文件
17 
18 APP_CONSOLE_LOG=$APP_OUTPUT_PATH/console.log
19 
20 
21 # 程序相关的配置参数
22 
23 #APP_OPTIONS='-DmyParam=value1 -DmyParam2=value2'
24 
25 # 启动参数  
26 
27 #APP_ARGS='args0 '
28 
29 
30 # JVM相关的参数,包括内存配置、垃圾回收策略
31 
32 JVM_OPTIONS='-server -Xms512m -Xmx1024m -Xss512k -XX:PermSize=16m -XX:MaxPermSize=96m'
33 
34 
35 # 应用程序忽略的信号列表,以逗号分割,程序shutdown的信号为15(可用 kill -15 pid 可让程序文明的shutdown,请不要在这儿填15)
36 
37 IGNORE_SIGNALS=1,2

如上所有的配置工作就已经完成了,可以看出amoeba所需的全部配置工作还是比较少的。

启动amoeba:

启动脚本在amoeba安装目录的bin目录下运行lancher:

root@iZ25j1wvn7pZ:/usr/local/amoeba/amoeba-mysql-3.0.5-RC/bin# ./launcher
2016-12-12 21:38:05,748 INFO  context.MysqlRuntimeContext - Amoeba for Mysql current versoin=5.1.45-mysql-amoeba-proxy-3.0.4-BETA
log4j:WARN ip access config load completed from file:/usr/local/amoeba/amoeba-mysql-3.0.5-RC/conf/access_list.conf
2016-12-12 21:38:06,037 INFO  net.ServerableConnectionManager - Server listening on /127.0.0.1:8066.
 2016-12-12 22:14:44 [INFO] Project Name=Amoeba-MySQL, PID=2596 , System shutdown ....
 2016-12-12 22:14:48 [INFO] Project Name=Amoeba-MySQL, PID=3324 , starting...
log4j:WARN log4j config load completed from file:/usr/local/amoeba/amoeba-mysql-3.0.5-RC/conf/log4j.xml
2016-12-12 22:14:49,405 INFO  context.MysqlRuntimeContext - Amoeba for Mysql current versoin=5.1.45-mysql-amoeba-proxy-3.0.4-BETA
log4j:WARN ip access config load completed from file:/usr/local/amoeba/amoeba-mysql-3.0.5-RC/conf/access_list.conf
2016-12-12 22:14:49,664 INFO  net.ServerableConnectionManager - Server listening on 0.0.0.0/0.0.0.0:8066.
 2016-12-14 15:02:14 [INFO] Project Name=Amoeba-MySQL, PID=3324 , System shutdown ....
 2016-12-14 15:02:20 [INFO] Project Name=Amoeba-MySQL, PID=12246 , starting...
log4j:WARN log4j config load completed from file:/usr/local/amoeba/amoeba-mysql-3.0.5-RC/conf/log4j.xml
2016-12-14 15:02:20,955 INFO  context.MysqlRuntimeContext - Amoeba for Mysql current versoin=5.1.45-mysql-amoeba-proxy-3.0.4-BETA
log4j:WARN ip access config load completed from file:/usr/local/amoeba/amoeba-mysql-3.0.5-RC/conf/access_list.conf
2016-12-14 15:02:21,224 INFO  net.ServerableConnectionManager - Server listening on 0.0.0.0/0.0.0.0:8066.

运行结果如上所示表示启动成功。

之后可以通过amoeba连接到数据库,连接信息如下:

root@iZ25j1wvn7pZ:/usr/local/amoeba/amoeba-mysql-3.0.5-RC/bin# mysql -h382.92.172.80 -P8066 -uamoeba -ppassword
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or g.
Your MySQL connection id is 2049945506
Server version: 5.1.45-mysql-amoeba-proxy-3.0.4-BETA (Ubuntu)

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affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or 'h' for help. Type 'c' to clear the current input statement.

mysql> 

五、amoeba服务测试

从连接的server version 可以看出连接数据可的实例是amoeba-proxy实例不是mysql实例,这样就表示可以通过amoeba的访问账户连接amoeba服务了。之后就可以进行测试了,首先向数据库中添加一条记录,可以看见数据同时更新到master和slave中,主从同步功能是可以用的。之后在slave上停止slave服务,再通过amoeba写入数据,这时amoeba重新读出的数据就没有新插入的数据了,因为主从同步功能已经关掉了,写入的数据在master中,没有同步到slave中,而amoeba读数据是从slave中读取的,因此没有新加入的数据。之后打开slave的同步服务,再在amoeba中读取就可以读到之前添加的数据了。整体测试下来就保证了amoeba实现了读写分离功能。

 

Tag标签: 主从   数据库  
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