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基于amoeba实现mysql5.6读写分离

分类： LINUX

2016-01-06 11:31:21

基于amoeba和GTID功能实现mysql5.6读写分离

一.amoeba简介
1.Amoeba介绍
     Amoeba是一个以MySQL为底层数据存储，并对应用提供MySQL协议接口的proxy。它集中地响应应用的请求，依据用户事先设置的规则，将SQL请求发送到特定的数据库上执行。基于此可以实现负载均衡、读写分离、高可用性等需求。与MySQL官方的MySQL Proxy相比，作者强调的是amoeba配置的方便（基于XML的配置文件，用SQLJEP语法书写规则，比基于lua脚本的MySQL Proxy简单）。
     Amoeba相当于一个SQL请求的路由器，目的是为负载均衡、读写分离、高可用性提供机制，而不是完全实现它们。用户需要结合使用MySQL的Replication等机制来实现副本同步等功能。amoeba对底层数据库连接管理和路由实现也采用了可插拨的机制，第三方可以开发更高级的策略类来替代作者的实现。


2.amoeba主要解决的问题
                        (1).数据切分后复杂数据源整合；

                        (2).提供数据切分规则并降低数据切分规则给数据库带来的影响；

                        (3).降低数据库与客户端连接；

                        (4).读写分离路由；

3.amoeba与mysql-proxy在读写分离上的区别
在MySQLproxy6.0版本上面如果想要读写分离并且读集群、写集群机器比较多情况下，用mysqlproxy需要相当大的工作量，目前mysqlproxy没有现成的lua脚本。
mysqlproxy根本没有配置文件，lua脚本就是它的全部，当然lua是相当方便的。那么同样这种东西需要编写大量的脚本才能完成一个复杂的配置。而Amoeba只需要进行相关的配置就可以满足需求。


4.amoeba工作原理

用户访问amoeba服务器，其中读操作被amoeba服务器路由到从服务器(这里要求从服务器只负责读操作，主服务器只负责写操作)，写操作被路由到主服务器，又由于主从复制的功能，主服务器将用户的写操作再复制到从服务器上，从而实现读写分离；

二.配置过程

1.配置环境
主服务器：192.168.85.144                   node1.a.com
从服务器：192.168.85.145                   node2.a.com
amoeba服务器：192.168.85.128               proxy.a.com
已配置好mysql5.6基于GTID的主从复制环境，详见：http://blog.chinaunix.net/uid-30212356-id-5580259.html

2.java环境的安装
Amoeba框架是基于Java SE1.5开发的，建议使用Java SE 1.5版本。目前Amoeba经验证在JavaTM SE1.5和Java SE1.6能正常运行
这里使用：
[root@proxy ~]# ls | grep jdk
jdk-6u45-linux-i586-rpm.bin


2.1先赋给jdk包可执行权限然后运行
[root@proxy ~]# chmod +x jdk-6u45-linux-i586-rpm.bin

[root@proxy ~]# ./jdk-6u45-linux-i586-rpm.bin


2.2配置JAVA环境
[root@proxy ~]# cat /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/latest
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

[root@proxy ~]# . /etc/profile.d/java.sh


2.3验证JAVA安装：
[root@proxy ~]# java -version
java version "1.6.0_45"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_45-b06)
Java HotSpot(TM) Client VM (build 20.45-b01, mixed mode, sharing)

3.安装amoeba
3.1因为amoeba解压后不会自己创建目录，因此手动创建
[root@proxy ~]# mkdir -pv /usr/local/amoeba
mkdir: created directory `/usr/local/amoeba'


3.2解压到指定目录
[root@proxy ~]# tar xf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/


Amoeba有哪些主要的配置文件？
(1)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;


(2)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;


(3)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;


(4)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;


(5)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;


(6)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;


4.编辑amoeba配置文件
4.1 编辑dbServer.xml文件

dbServers.xml文件

  1. <?xml version="1.0" encoding="gbk"?>

  3. <!DOCTYPE amoeba:dbServers SYSTEM "dbserver.dtd">
  4. <amoeba:dbServers xmlns:amoeba="">

  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.                 -->

  13.         <dbServer name="abstractServer" abstractive="true">
  14.                 <factoryConfig class="com.meidusa.amoeba.mysql.net.MysqlServerConnectionFactory">
  15.                         <property name="manager">${defaultManager}</property>
  16.                         <property name="sendBufferSize">64</property>
  17.                         <property name="receiveBufferSize">128</property>

  19.                         <!-- mysql port -->
  20.                         <property name="port">3306</property>    #设置mysql数据库的端口；

  22.                         <!-- mysql schema -->
  23.                         <property name="schema">test</property>  #连接amoeba后，默认的数据库；  

  24.
  25. #设置amoeba连接后端mysql服务器的账号和密码，需在后端数据库器上创建该用户，并授权amoeba连接；                        
  26.                         <!-- mysql user -->
  27.                         <property name="user">root</property>

  29.                         <!-- mysql password
  30.                         <property name="password">password</property>
  31.                         -->
  32.                         <property name="password">amoeba</property>
  33.                 </factoryConfig>

  35.                 <poolConfig class="com.meidusa.amoeba.net.poolable.PoolableObjectPool">
  36.                         <property name="maxActive">500</property>
  37.                         <property name="maxIdle">500</property>
  38.                         <property name="minIdle">10</property>
  39.                         <property name="minEvictableIdleTimeMillis">600000</property>
  40.                         <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis">600000</property>
  41.                         <property name="testOnBorrow">true</property>
  42.                         <property name="testOnReturn">true</property>
  43.                         <property name="testWhileIdle">true</property>
  44.                 </poolConfig>
  45.         </dbServer>

  46.
  47. #设置后端一个服务器的名；
  48.         <dbServer name="master" parent="abstractServer">
  49.                 <factoryConfig>
  50.                         <!-- mysql ip -->
  51.                         <property name="ipAddress">192.168.85.144</property>
  52.                 </factoryConfig>
  53.         </dbServer>

  55.         <dbServer name="slave" parent="abstractServer">
  56.                 <factoryConfig>
  57.                         <!-- mysql ip -->
  58.                         <property name="ipAddress">192.168.85.145</property>
  59.                 </factoryConfig>
  60.         </dbServer>

  61.
  62. #指定一个虚拟的dbServer,将上面定义的dbserver加入这个虚拟的dbserver，相当于组成一个dbServer组；
    #名称虽然可以任意取，但是最好不要取为readPool，这会产生不必要的错误；

  64.         <dbServer name="myreadPool" virtual="true">
  65.                 <poolConfig class="com.meidusa.amoeba.server.MultipleServerPool">
  66.                         <!-- Load balancing strategy: 1=ROUNDROBIN , 2=WEIGHTBASED , 3=HA-->
  67.                         <property name="loadbalance">1</property>
  68. #对该虚拟dbServer中后端服务器的调度方法，1为轮询，2为权值，3为HA；
  69.                         <!-- Separated by commas,such as: server1,server2,server1 -->
  70.                         <property name="poolNames">slave,slave,master</property>
  71. #定义该虚拟dbServer的使用顺序，即读操作先路由到slave然后slave最后master，这里可实现负载均衡功能；
  72.                 </poolConfig>
  73.         </dbServer>

  75. </amoeba:dbServers>



4.2 编辑amoeba.xml文件

amoeba.xml文件

  1. <?xml version="1.0" encoding="gbk"?>

  3. <!DOCTYPE amoeba:configuration SYSTEM "amoeba.dtd">
  4. <amoeba:configuration xmlns:amoeba="">

  6.         <proxy>

  8.                 <!-- service class must implements com.meidusa.amoeba.service.Service -->
  9.                 <service name="Amoeba for Mysql" class="com.meidusa.amoeba.net.ServerableConnectionManager">
  10.                         <!-- port -->
  11.                         <property name="port">3306</property>    #设置amoeba监听的端口(如果是默认端口，后面连接时需要指定)；

  13.                         <!-- bind ipAddress -->
  14.                         <!--
  15.                         <property name="ipAddress">127.0.0.1</property>    #设置监听的接口，如果不设置，则监听所有的IP；
  16.                          -->

  18.                         <property name="manager">${clientConnectioneManager}</property>

  20.                         <property name="connectionFactory">
  21.                                 <bean class="com.meidusa.amoeba.mysql.net.MysqlClientConnectionFactory">
  22.                                         <property name="sendBufferSize">128</property>
  23.                                         <property name="receiveBufferSize">64</property>
  24.                                 </bean>
  25.                         </property>

  26.
  27. #提供客户端连接amoeba时需要使用的账号 (这里的账号密码和amoeba连接后端数据库服务器的密码无关，也无需在服务器中授权)
  28.                         <property name="authenticator">
  29.                                 <bean class="com.meidusa.amoeba.mysql.server.MysqlClientAuthenticator">

  31.                                         <property name="user">root</property>

  33.                                         <property name="password">pass</property>

  35.                                         <property name="filter">
  36.                                                 <bean class="com.meidusa.amoeba.server.IPAccessController">
  37.                                                         <property name="ipFile">${amoeba.home}/conf/access_list.conf</property>
  38.                                                 </bean>
  39.                                         </property>
  40.                                 </bean>
  41.                         </property>

  43.                 </service>

  45.                 <!-- server class must implements com.meidusa.amoeba.service.Service -->
  46.                 <service name="Amoeba Monitor Server" class="com.meidusa.amoeba.monitor.MonitorServer">
  47.                         <!-- port -->
  48.                         <!-- default value: random number
  49.                         <property name="port">9066</property>
  50.                         -->
  51.                         <!-- bind ipAddress -->
  52.                         <property name="ipAddress">127.0.0.1</property>
  53.                         <property name="daemon">true</property>
  54.                         <property name="manager">${clientConnectioneManager}</property>
  55.                         <property name="connectionFactory">
  56.                                 <bean class="com.meidusa.amoeba.monitor.net.MonitorClientConnectionFactory"></bean>
  57.                         </property>

  59.                 </service>

  61.                 <runtime class="com.meidusa.amoeba.mysql.context.MysqlRuntimeContext">
  62.                         <!-- proxy server net IO Read thread size -->
  63.                         <property name="readThreadPoolSize">20</property>

  65.                         <!-- proxy server client process thread size -->
  66.                         <property name="clientSideThreadPoolSize">30</property>

  68.                         <!-- mysql server data packet process thread size -->
  69.                         <property name="serverSideThreadPoolSize">30</property>

  71.                         <!-- per connection cache prepared statement size -->
  72.                         <property name="statementCacheSize">500</property>

  74.                         <!-- query timeout( default: 60 second , TimeUnit:second) -->
  75.                         <property name="queryTimeout">60</property>
  76.                 </runtime>

  78.         </proxy>

  80.         <!--
  81.                 Each ConnectionManager will start as thread
  82.                 manager responsible for the Connection IO read , Death Detection
  83.         -->
  84.         <connectionManagerList>
  85.                 <connectionManager name="clientConnectioneManager" class="com.meidusa.amoeba.net.MultiConnectionManagerWrapper">
  86.                         <property name="subManagerClassName">com.meidusa.amoeba.net.ConnectionManager</property>
  87.                         <!--
  88.                           default value is avaliable Processors
  89.                         <property name="processors">5</property>
  90.                          -->
  91.                 </connectionManager>
  92.                 <connectionManager name="defaultManager" class="com.meidusa.amoeba.net.MultiConnectionManagerWrapper">
  93.                         <property name="subManagerClassName">com.meidusa.amoeba.net.AuthingableConnectionManager</property>

  95.                         <!--
  96.                           default value is avaliable Processors
  97.                         <property name="processors">5</property>
  98.                          -->
  99.                 </connectionManager>
  100.         </connectionManagerList>

  102.                 <!-- default using file loader -->
  103.         <dbServerLoader class="com.meidusa.amoeba.context.DBServerConfigFileLoader">
  104.                 <property name="configFile">${amoeba.home}/conf/dbServers.xml</property>
  105.         </dbServerLoader>

  107.         <queryRouter class="com.meidusa.amoeba.mysql.parser.MysqlQueryRouter">
  108.                 <property name="ruleLoader">
  109.                         <bean class="com.meidusa.amoeba.route.TableRuleFileLoader">
  110.                                 <property name="ruleFile">${amoeba.home}/conf/rule.xml</property>
  111.                                 <property name="functionFile">${amoeba.home}/conf/ruleFunctionMap.xml</property>
  112.                         </bean>
  113.                 </property>
  114.                 <property name="sqlFunctionFile">${amoeba.home}/conf/functionMap.xml</property>
  115.                 <property name="LRUMapSize">1500</property>
  116.                 <property name="defaultPool">master</property>    #默认的dbServer，一般为主服务器；

  118.                 <property name="writePool">master</property>      #写操作路由到哪些dbServer上;
  119.                 <property name="readPool">myreadPool</property>   #读操作路由到哪些dbServer上；

  121.                 <property name="needParse">true</property>
  122.         </queryRouter>
  123. </amoeba:configuration>

5.此时amoeba还无法启动，需要配置其环境变量
[root@proxy conf]# cat /etc/profile.d/amoeba.sh 
export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba
export PATH=$AMOEBA_HOME/bin:$PATH


[root@proxy conf]# . /etc/profile.d/amoeba.sh 


验证能否启动：
[root@proxy conf]# amoeba
amoeba start|stop                  #出现了这些提示，就说明能正常启动amoeba了；


6.在主服务器上创建amoeba用户
这个用户是用来让amoeba连接后端数据库的，而且要赋予一定的权限：
mysql> grant all privileges on *.* to 'root'@'192.168.85.%' identified by 'amoeba';


启动amoeba：
[root@proxy conf]# amoeba start
log4j:WARN log4j config load completed from file:/usr/local/amoeba/conf/log4j.xml
2016-01-06 09:51:18,806 INFO  context.MysqlRuntimeContext - Amoeba for Mysql current versoin=5.1.45-mysql-amoeba-proxy-2.2.0
log4j:WARN ip access config load completed from file:/usr/local/amoeba/conf/access_list.conf
2016-01-06 09:51:22,244 INFO  net.ServerableConnectionManager - Amoeba for Mysql listening on 0.0.0.0/0.0.0.0:3306.
2016-01-06 09:51:22,258 INFO  net.ServerableConnectionManager - Amoeba Monitor Server listening on /127.0.0.1:40759.


7.读写分离测试(通过抓包来测试)
7.1 测试能否登录
使用node1当作客户端连接amoeba:


[root@node1 ~]# mysql -u root -h192.168.85.128 -p
Enter password: 
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 17824568
Server version: 5.1.45-mysql-amoeba-proxy-2.2.0
mysql> 


7.1 读测试(只有主上有)
客户端登陆后创建一个数据库：
mysql> create database mydb;

主服务器上的包：
[root@node1 ~]# tcpdump -i eth0 -s0 -nn -A tcp dst port 3306 and dst host 192.168.85.144 
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
10:31:46.642361 IP 192.168.85.128.46480 > 192.168.85.144.3306: Flags [P.], seq 1820300201:1820300226, ack 4278332093, win 457, options [nop,nop,TS val 90317748 ecr 71428717], length 25
E..M..@.@.*T..U...U.....l.....*.....H......
.b#..A.m.....create database mydb              #可以看到，刚刚的写操作被路由到了主上；


从服务器上的包：
[root@node2 ~]# tcpdump -i eth0 -s0 -nn -A tcp dst port 3306 and dst host 192.168.85.145
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
而从服务器上没有相应包；

7.2 读测试(主从上都有)

继续使用刚才登陆的客户端进行select操作：
mysql> select host from mysql.user;   #连续进行了三次该操作

主服务器上的包：
[root@node1 ~]# tcpdump -i eth0 -s0 -nn -A tcp dst port 3306 and dst host 192.168.85.144 
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
10:40:26.010942 IP 192.168.85.128.46480 > 192.168.85.144.3306: Flags [P.], seq 1820300281:1820300313, ack 4278332304, win 490, options [nop,nop,TS val 90837118 ecr 71935679], length 32
E..T..@.@.*G..U...U.....l.....+.....7......
.j.~.I.......select host from mysql.user #只出现了一次


从服务器上的包：
[root@node2 ~]# tcpdump -i eth0 -s0 -nn -A tcp dst port 3306 and dst host 192.168.85.145
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
10:51:53.865350 IP 192.168.85.128.57664 > 192.168.85.145.3306: Flags [P.], seq 312144217:312144249, ack 177973825, win 457, options [nop,nop,TS val 91524949 ecr 71346629], length 32
E..T&m@.@.....U...U..@.....Y
..A.....b.....
.t.U.@.......select host from mysql.user #出现第一次
10:51:53.879848 IP 192.168.85.128.57664 > 192.168.85.145.3306: Flags [.], ack 214, win 490, options [nop,nop,TS val 91524958 ecr 71373706], length 0
E..4&n@.@.....U...U..@.....y
..............
.t.^.A..
10:51:56.498157 IP 192.168.85.128.57664 > 192.168.85.145.3306: Flags [P.], seq 32:64, ack 214, win 490, options [nop,nop,TS val 91527582 ecr 71373706], length 32
E..T&o@.@.....U...U..@.....y
........>.....
.t...A.......select host from mysql.user #出现第二次

通过上述抓包的情况，可以看到，这很符合myreadPool中定义的两次slave一次master规则；




中文帮助文档：
参考资料：
http://634871.blog.51cto.com/624871/1335129?utm_source=tuicool&utm_medium=referral





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