mysql读写分离——中间件ProxySQL的简介与配置
mysql实现读写分离的方式
mysql 实现读写分离的方式有以下几种：
- 程序修改mysql操作，直接和数据库通信，简单快捷的读写分离和随机的方式实现的负载均衡，权限独立分配，需要开发人员协助。
- amoeba，直接实现读写分离和负载均衡，不用修改代码，有很灵活的数据解决方案，自己分配账户，和后端数据库权限管理独立，权限处理不够灵活。
- mysql-proxy，直接实现读写分离和负载均衡，不用修改代码，master和slave用一样的帐号，效率低
- mycat中间件
- proxysql中间件（推荐使用）
proxysql简介
proxysql 是一款可以实际用于生产环境的 mysql 中间件，它有官方版和 percona 版两种。percona版是在官方版的基础上修改的，添加了几个比较实用的工具。生产环境建议用官方版。
proxysql 是用 c++ 语言开发的，虽然也是一个轻量级产品，但性能很好(据测试，能处理千亿级的数据)，功能也足够，能满足中间件所需的绝大多数功能，包括：
- 最基本的读/写分离，且方式有多种
- 可定制基于用户、基于schema、基于语句的规则对sql语句进行路由。换句话说，规则很灵活。基于schema和与语句级的规则，可以实现简单的sharding(分库分表)
- 可缓存查询结果。虽然proxysql的缓存策略比较简陋，但实现了基本的缓存功能，绝大多数时候也够用了。此外，作者已经打算实现更丰富的缓存策略
- 监控后端节点。proxysql可以监控后端节点的多个指标，包括：proxysql和后端的心跳信息，后端节点的read-only/read-write，slave和master的数据同步延迟性(replication lag)
proxysql安装
[root@lynk ~]# cat <<eof | tee /etc/yum.repos.d/proxysql.repo [proxysql_repo] name= proxysql baseurl=http://repo.proxysql.com/proxysql/proxysql-1.4.x/centos/7 gpgcheck=1 gpgkey=http://repo.proxysql.com/proxysql/repo_pub_key eof [root@lynk ~]# yum -y install proxysql
proxysql的admin管理接口
当 proxysql 启动后，将监听两个端口：
- admin管理接口，默认端口为6032。该端口用于查看、配置proxysql
- 接收sql语句的接口，默认端口为6033，这个接口类似于mysql的3306端口
proxysql 的 admin 管理接口是一个使用 mysql 协议的接口，所以，可以直接使用 mysql 客户端、navicat 等工具去连接这个管理接口，其默认的用户名和密码均为 admin
例如，使用 mysql 客户端去连接 proxysql 的管理接口：
[root@localhost src]# systemctl start proxysql [root@localhost src]# mysql -uadmin -padmin -h127.0.0.1 -p6032 mysql: [warning] using a password on the command line interface can be insecure. welcome to the mysql monitor. commands end with ; or \g. your mysql connection id is 1 server version: 5.5.30 (proxysql admin module) copyright (c) 2000, 2019, oracle and/or its affiliates. all rights reserved. oracle is a registered trademark of oracle corporation and/or its 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> show databases; +-----+---------------+-------------------------------------+ | seq | name | file | +-----+---------------+-------------------------------------+ | 0 | main | | | 2 | disk | /var/lib/proxysql/proxysql.db | | 3 | stats | | | 4 | monitor | | | 5 | stats_history | /var/lib/proxysql/proxysql_stats.db | +-----+---------------+-------------------------------------+ 5 rows in set (0.00 sec)
由于 proxysql 的配置全部保存在几个自带的库中，所以通过管理接口，可以非常方便地通过发送一些sql命令去修改 proxysql 的配置。 proxysql 会解析通过该接口发送的某些对proxysql 有效的特定命令，并将其合理转换后发送给内嵌的 sqlite3 数据库引擎去运行
proxysql 的配置几乎都是通过管理接口来操作的，通过 admin 管理接口，可以在线修改几乎所有的配置并使其生效。只有两个变量的配置是必须重启 proxysql 才能生效的，它们是：
mysql-threads 和 mysql-stacksize
admin管理接口相关的变量
admin-admin_credentials
admin-admin_credentials 变量控制的是admin管理接口的管理员账户。默认的管理员账户和密码为admin:admin，但是这个默认的用户只能在本地使用。如果想要远程连接到proxysql，例如用windows上的navicat连接linux上的proxysql管理接口，必须自定义一个管理员账户。
添加管理员帐户
#查看当前管理员账户的用户名密码 mysql> select @@admin-admin_credentials; +---------------------------+ | @@admin-admin_credentials | +---------------------------+ | admin:admin | +---------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) #添加一个用户名为myadmin，密码为lynk123的管理员账户 mysql> set admin-admin_credentials='admin:admin;myadmin:lynk123'; query ok, 1 row affected (0.00 sec) #使改变立即生效 mysql> load admin variables to runtime; query ok, 0 rows affected (0.00 sec) #永久化保存所进行的改变 mysql> save admin variables to disk; query ok, 31 rows affected (0.02 sec) #使用我们刚刚添加的管理员登录mysql [root@localhost src]# mysql -umyadmin -plynk123 -h127.0.0.1 -p6032 mysql: [warning] using a password on the command line interface can be insecure. welcome to the mysql monitor. commands end with ; or \g. your mysql connection id is 2 server version: 5.5.30 (proxysql admin module) copyright (c) 2000, 2019, oracle and/or its affiliates. all rights reserved. oracle is a registered trademark of oracle corporation and/or its affiliates. other names may be trademarks of their respective owners. type 'help;' or '\h' for help. type '\c' to clear the current input statement. #所有的配置操作都是在修改main库中对应的表 mysql> select * from global_variables where variable_name='admin-admin_credentials'; +-------------------------+-----------------------------+ | variable_name | variable_value | +-------------------------+-----------------------------+ | admin-admin_credentials | admin:admin;myadmin:lynk123 | +-------------------------+-----------------------------+ 1 row in set (0.00 sec)
必须要区分admin管理接口的用户名和mysql_users中的用户名
- admin管理接口的用户是连接到管理接口(默认端口6032)上用来管理、配置proxysql的
- mysql_users表中的用户名是应用程序连接proxysql(默认端口6033)，以及proxysql连接后端mysql servers使用的用户。它的作用是发送、路由sql语句，类似于mysql server的3306端口。所以，这个表中的用户必须已经在后端mysql server上存在且授权了
admin管理接口的用户必须不能存在于mysql_users中，这是出于安全的考虑，防止通过admin管理接口用户猜出mysql_users中的用户
admin-stats_credentials
admin-stats_credentials 变量控制admin管理接口的普通用户，这个变量中的用户没有超级管理员权限，只能查看monitor库和main库中关于统计的数据，其它库都是不可见的，且没有任何写权限
默认的普通用户名和密码均为 stats ，与admin一样，它默认也只能用于本地登录，若想让人远程查看则要添加查看的专有用户
mysql> select @@admin-stats_credentials; +---------------------------+ | @@admin-stats_credentials | +---------------------------+ | stats:stats | +---------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) #添加一个普通用户 mysql> set admin-stats_credentials='stats:stats;mystats:lynk234'; query ok, 1 row affected (0.00 sec) mysql> select @@admin-stats_credentials; +-----------------------------+ | @@admin-stats_credentials | +-----------------------------+ | stats:stats;mystats:lynk234 | +-----------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> load admin variables to runtime; query ok, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> save admin variables to disk; query ok, 31 rows affected (0.01 sec)
同样，这个变量中的用户必须不能存在于mysql_users表中
admin-mysql_ifaces
admin-mysql_ifaces 变量指定admin接口的监听地址，格式为冒号分隔的hostname:port列表。默认监听在 0.0.0.0:6032
注意，允许使用unix的domain socket进行监听，这样本主机内的应用程序就可以直接被处理。
例如：
mysql> set admin-mysql_ifaces='0.0.0.0:6032;/tmp/proxysql_admin.sock'; query ok, 1 row affected (0.00 sec) mysql> load admin variables to runtime; query ok, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> save admin variables to disk; query ok, 31 rows affected (0.04 sec)
多层配置系统
proxysql中的库
使用proxysql的admin管理接口连上proxysql，可查看proxysql拥有的库
[root@localhost src]# mysql -umyadmin -plynk123 -h127.0.0.1 -p6032 ... mysql> show databases; +-----+---------------+-------------------------------------+ | seq | name | file | +-----+---------------+-------------------------------------+ | 0 | main | | | 2 | disk | /var/lib/proxysql/proxysql.db | | 3 | stats | | | 4 | monitor | | | 5 | stats_history | /var/lib/proxysql/proxysql_stats.db | +-----+---------------+-------------------------------------+ 5 rows in set (0.00 sec)
- main库是proxysql最主要的库，是需要修改配置时使用的库，它其实是一个内存数据库系统。所以，修改main库中的配置后，必须将其持久化到disk上才能永久保存
- disk库是磁盘数据库，该数据库结构和内存数据库完全一致。当持久化内存数据库中的配置时，其实就是写入到disk库中。磁盘数据库的默认路径为 $datadir/proxysql.db
- stats库是统计信息库。这个库中的数据一般是在检索其内数据时临时填充的，它保存在内存中。因为没有相关的配置项，所以无需持久化
- monitor库是监控后端mysql节点相关的库，该库中只有几个log类的表，监控模块收集到的监控信息全都存放到对应的log表中
- stats_history库是1.4.4版新增的库，用于存放历史统计数据。默认路径为 $datadir/proxysql_stats.db
proxysql多层配置系统
proxysql 的配置系统非常强大，它能在线修改几乎所有配置(仅有的两个需要重启才能生效的变量为 mysql-threads 和 mysql-stacksize )，并在线生效、持久化保存。这得益于它采用的多层配置系统。
多层配置系统结构如下：
+-------------------------+ [1] ：将内存数据库中的配置加载到runtime数据结构中
| runtime | load xxx from memory
+-------------------------+ load xxx to runtime
/|\ |
| | [2] ：将runtime数据结构中的配置持久化到内存数据库中
[1] | [2] | save xxx from runtime
| \|/ save xxx to memory
+-------------------------+
| memory | [3] ：将磁盘数据库中的配置加载到内存数据库中
+-------------------------+ _ load xxx from disk
/|\ | |\ load xxx to memory
| | \
[3] | [4] | \ [5] [4] ：将内存数据库中的配置持久化到磁盘数据库中
| \|/ \ save xxx from memory
+-------------------------+ +---------------+ save xxx to disk
| disk | | config file |
+-------------------------+ +---------------+ [5] ：从传统配置文件中读取配置加载到内存数据库中
load xxx from config
最底层的是 disk 库和 config file 。这里需要注意，这里的 config file 就是传统的配置文件，默认为 /etc/proxysql.cnf ， proxysql 启动时，主要是从 disk 库中读取配置加载到内存并最终加载到 runtime 生效，只有极少的几个特定配置内容是从 config file 中加载的，除非是第一次初始化 proxysql 运行环境(或者disk库为空)。
中间层的是 memory ，表示的是内存数据库，其实就是 main 库。通过管理接口修改的所有配置，都保存在内存数据库(main)中。当 proxysql 重启或者崩溃时，这个内存数据库中的数据会丢失，所以需要 save 到 disk 库中。
最上层的是 runtime ，它是 proxysql 有关线程运行时读取的数据结构。换句话说，该数据结构中的配置都是已生效的配置。所以，修改了 main 库中的配置后，必须 load 到 runtime 数据结构中才能使其生效。
在上面的多层配置系统图中，标注了[1]、[2]、[3]、[4]、[5]的序号。每个序号都有两个操作方向from/to，其实只是所站角度不同而已。
disk/memory/runtime/config 可以缩写，只要能识别即可。例如memory可以缩写为mem，runtime可以缩写为run
另外，上面的xxx是什么？这表示要加载/保存的是哪类配置。目前的proxysql支持以下几种：
- mysql users
- mysql servers
- mysql variables
- mysql query rules
- admin variables
- scheduler
- proxysql_servers：目前proxysql集群功能还处于实验阶段，所以该类配置不应该去使用
这些从main库或disk库中就可以查看到
mysql [(none)]> show tables from disk; +------------------------------------+ | tables | +------------------------------------+ | global_variables | # (1)包含两类变量，以amdin-开头的表示admin variables，以mysql-开头的表示mysql variables。修改哪类变量，前文的xxx就代表哪类 | mysql_collations | # (n)只是一张表，保存的是proxysql支持的字符集和排序规则，它是不用修改的 | mysql_group_replication_hostgroups | # (2)对应mysql servers | mysql_query_rules | # (3)对应mysql query rules | mysql_query_rules_fast_routing | # (4)对应mysql query rules | mysql_replication_hostgroups | # (5)对应mysql servers | mysql_servers | # (6)对应mysql servers | mysql_users | # (7)对应mysql users | proxysql_servers | # (8)是proxysql的集群配置表，该功能目前还处于实验阶段。 | scheduler | # (9)对应scheduler +------------------------------------+ 10 rows in set (0.00 sec)
启动proxysql时如何加载配置
如果 proxysql 是刚安装的，或者磁盘数据库文件为空(甚至不存在)，或者启动 proxysql 时使用了选项 --initial，这几种情况启动 proxysql 时，都会从传统配置文件 config file 中读取配置加载到内存数据库，并自动 load 到 runtime 数据结构、save到磁盘数据库，这是初始化 proxysql 运行环境的过程。
如果不是第一次启动 proxysql ，由于已经存在磁盘数据库文件，这时 proxysql 会从磁盘数据库中读取几乎所有的配置(即使传统配置文件中配置了某项，也不会去解析)，但有3项是必须从传统配置文件中读取，它们分别是：
- datadir：proxysql启动时，必须从配置文件中确定它的数据目录，因为磁盘数据库文件、日志以及其它一些文件是存放在数据目录下的。如果使用/etc/init.d/proxysql管理proxysql，则除了修改/etc/proxysql.cnf的datadir，还需要修改该脚本中的datadir。
- restart_on_missing_heartbeats：mysql线程丢失多少次心跳，就会杀掉这个线程并重启它。默认值为10。
- execute_on_exit_failure：如果设置了该变量，proxysql父进程将在每次proxysql崩溃的时候执行已经定义好的脚本。建议使用它来生成一些崩溃时的警告和日志。注意，proxysql的重启速度可能只有几毫秒，因此很多其它的监控工具可能无法探测到proxysql的一次普通故障，此时可使用该变量