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系统运维 mysql中间件之MyCat 一、MyCat基础概念 1、什么是MyCat
2、为什么使用MyCat一个彻底开源的,面向企业应用开发的大数据库集群
创新互联建站专业为企业提供双河网站建设、双河做网站、双河网站设计、双河网站制作等企业网站建设、网页设计与制作、双河企业网站模板建站服务,10年双河做网站经验,不只是建网站,更提供有价值的思路和整体网络服务。
支持事务、ACID、可以替代Mysql的加强版数据库
一个可以视为MYSQL集群的企业级数据库,用来替代昂贵的Oracle集群
一个融合内存缓存技术、NoSQL技术、HDFS大数据的新型SQL Server
结合传统数据库和新型分布式数据仓库的新一代企业级数据库产品
一个新颖的数据库中间件产品
MyCat作用:如今随着互联网的发展,数据的量级也是撑指数的增长,从GB到TB到PB。对数据的各种操作也是愈加的困难,传统的关系性数据库已经无法满足快速查询与插入数据的需求。这个时候NoSQL的出现暂时解决了这一危机。它通过降低数据的安全性,减少对事务的支持,减少对复杂查询的支持,来获取性能上的提升。但是,在有些场合NoSQL一些折衷是无法满足使用场景的(比如有些使用场景是绝对要有事务与安全指标的。这个时候NoSQL肯定是无法满足的)。所以还是需要使用关系性数据库。如何使用关系型数据库解决海量存储的问题呢?此时就需要做数据库集群,为了提高查询性能将一个数据库的数据分散到不同的数据库中存储,为应对此问题就出现了——MyCat
3、 数据库中间件对比能满足数据库数据大量存储;提高了查询性能
读写分离
数据分片 垂直拆分(分库)、水平拆分(分表)、垂直+水平拆分(分库分表)
多数据源整合
4、支持的数据库① Cobar(前身为amoaba)属于阿里B2B事业群,始于2008年,在阿里服役3年多,接管3000+个MySQL数据库的schema, 集群日处理在线SQL请求50亿次以上。由于Cobar发起人的离职, Cobar停止维护。
② Mycat是开源社区在阿里cobar基础上进行二次开发,解决了cobar存在的问题,并且加入了许多新 的功能在其中。青出于蓝而胜于蓝。
③ OneProxy基于MySQL官方的proxy思想利用c进行开发的, OneProxy是一款商业收费的中间件。舍弃了一些功能,专注在性能和稳定性上。
④ kingshard由小团队用go语言开发,还需要发展,需要不断完善。
⑤ Vitess是Youtube生产在使用,架构很复杂。不支持MySQL原生协议,使用需要大量改造成本。
⑥ Atlas是360团队基于mysql proxy改写,功能还需完善,高并发下不稳定。
⑦ MaxScale是mariadb(MySQL原作者维护的一个版本) 研发的中间件
⑧ MySQLRoute是MySQL官方Oracle公司发布的中间件
5、核心技术支持MySQL ORACLE SQLServer等一些主流的数据库
二、MyCat安装部署 环境:分库分表:数据库分片指通过某种特定的条件,将我们存放在一个数据库中的数据分散存放在不同的多个数据库(主机)中,这样来达到分散单台设备的负载,根据切片规则,可分为以下两种切片模式,MyCAT通过定义表的分片规则来实现分片,每个表格可以捆绑一个分片规则,每个分片规则指定一个分片字段并绑定一个函数,来实现动态分片算法
1)Schema:逻辑库,与MySQL中的Database(数据库)对应,一个逻辑库中定义了所包括的Table。
2)Table:逻辑表,即物理数据库中存储的某一张表,与传统数据库不同,这里的表格需要声明其所存储的逻辑数据节点DataNode。在此可以指定表的分片规则。
3)DataNode:MyCAT的逻辑数据节点,是存放table的具体物理节点,也称之为分片节点,通过DataSource来关联到后端某个具体数据库上
4)DataSource:定义某个物理库的访问地址,用于捆绑到Datanode上
5)分片规则:前面讲了数据切分,一个大表被分成若干个分片表,就需要一定的规则,这样按照某种业务规则把数据分到某个分片的规则就是分片规则,数据切分选择合适的分片规则非常重要,将极大的避免后续数据处理的难
JDK:要求jdk必须是1.7及以上版本
MySQL:推荐mysql是5.5以上版本
MyCat的官方网站:http://www.mycat.org.cn/
PS:mysql使用现成的主机(搭建了双主+keepalived,主从也可以)。如果没有mysql,看上一个博客部署。
1、下载及安装,使用上面的官网地址下载。复制链接,wget下载
[root@localhost ~]# wget http://dl.mycat.io/1.6-RELEASE/Mycat-server-1.6-RELEASE-20161028204710-linux.tar.gz
将压缩包解压缩。建议将mycat放到/usr/local/mycat目录下。
[root@localhost ~]# tar zxf Mycat-server-1.6-RELEASE-20161028204710-linux.tar.gz
[root@localhost ~]# cd mycat/
修改配置文件:
server.xml: 定义用户以及系统相关变量,如端口等
schema.xml: 定义逻辑库,表、分片节点等内容
rule.xml: 定义分片规则
[root@mycat mycat]# vim conf/server.xml
80 //定义连接中间件的用户
81 123456 //密码
82 TESTDB //逻辑库
[root@mycat mycat]# cp conf/schema.xml conf/schema.xml.bak //备份配置文件
[root@mycat mycat]# vim conf/schema.xml
//指明逻辑库,以及节点
//指定后端服务器中的真实库
select user()
//定义读的服务器(从)以及IP地址,用户密码
##这个配置文件已经把不必要配置项以及注释的都删了
重启mycat服务
让mycat拥有mysql命令
[root@mysql02 ~]# scp /usr/local/mysql/bin/mysql 192.168.1.3:/usr/local/sbin/
两台mysql授权,允许mycat远程登陆
mysql> grant all on *.* to root@\'192.168.1.%\' identified by \'123.com\';
MyCat远程登录测试:
[root@mycat mycat]# mysql -uroot -h 192.168.1.1 -P 3306 -p123.com
[root@mycat mycat]# mysql -uroot -h 192.168.1.8 -P 3306 -p123.com
启动mycat服务:
[root@mycat mycat]# ./bin/mycat help
Usage: ./bin/mycat { console | start | stop | restart | status | dump }
[root@mycat mycat]# ./bin/mycat console
使用console启动,会占用一个终端,实时查看日志内容(登录、查询、退出),使用start启动不会又实时日志,不占用终端
[root@mycat ~]# ss -anplt |grep java
###mycat端口8806
测试,查看数据是否同步:
[root@mycat ~]# mysql -umycat -p123456 -h 192.168.1.3 -P8066
mysql> show databases;
mysql> use TESTDB
mysql> show tables;
mysql> select * from tab1;
三、MyCat读写分离
Mycat的读写分离是建立在Mysql的主从复制的基础上的修改配置文件 schema.xml
[root@mycat ~]# cd mycat/
[root@mycat mycat]# vim conf/schema.xml
1、设置balance="1"与writeType="0"
Balance参数设置:
修改的balance属性,通过此属性配置读写分离的类型负载均衡类型,目前的取值有4 种:
balance=0,不开启读写分离机制, 所有读操作都发送到当前可用的 writeHost 上。
balance=1,全部的 readHost与 stand by writeHost 参与 select 语句的负载均衡,简单的说,当双主双从模式(M1->S1, M2->S2,并且M1与M2 互为主备),正常情况下, M2,S1,S2 都参与 select 语句的负载均衡。
balance=2,所有读操作都随机的在 writeHost、 readhost 上分发。
balance=3,所有读请求随机的分发到 readhost 执行,writerHost 不负担读压力
WriteType参数设置:
writeType=“0”, 所有写操作都发送到可用的writeHost上。
writeType=“1”,所有写操作都随机的发送到readHost。
writeType=“2”,所有写操作都随机的在writeHost、readhost分上发。
2、设置switchType="2" 与slaveThreshold="100"“readHost是从属于writeHost的,即意味着它从那个writeHost获取同步数据,因此,当它所属的writeHost宕机了,则它也不会再参与到读写分离中来,即“不工作了”,这是因为此时,它的数据已经“不可靠”了。基于这个考虑,目前mycat 1.3和1.4版本中,若想支持MySQL一主一从的标准配置,并且在主节点宕机的情况下,从节点还能读取数据,则需要在Mycat里配置为两个writeHost并设置banlance=1。”
switchType 目前有三种选择:
-1:表示不自动切换
1 :默认值,自动切换
2 :基于MySQL主从同步的状态决定是否切换
3、修改配置文件,启动程序“Mycat心跳检查语句配置为 show slave status ,dataHost 上定义两个新属性: switchType="2" 与slaveThreshold="100",此时意味着开启MySQL主从复制状态绑定的读写分离与切换机制。Mycat心跳机制通过检测 show slave status 中的 "Seconds_Behind_Master", "Slave_IO_Running", "Slave_SQL_Running" 三个字段来
确定当前主从同步的状态以及Seconds_Behind_Master主从复制时延。
[root@mycat mycat]# vim conf/schema.xml
①控制台启动:mycat/bin 目录下执行 ./mycat console
②后台启动:mycat/bin 目录下./mycat start
为了能第一时间看到启动日志,方便定位问题,选择①控制台启动。
[root@mycat mycat]# ./bin/mycat console
登录后台管理窗口 此登录方式用于管理维护 Mycat
[root@mycat ~]# mysql -umycat -p123456 -h 192.168.1.3 -P8066
4、验证读写分离 my.cnf binlog_format=STATEMENT
(1) 在写主机插入数据:
[root@mysql02 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> use test1;
mysql> select * from tab1;
+------+
| id |
+------+
| 1 |
| 2 |
| 3 |
+------+
3 rows in set (0.01 sec)
mysql> insert into tab1 values(4);
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
mysql> select * from tab1;
+------+
| id |
+------+
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 4 |
+------+
4 rows in set (0.00 sec)
主从主机数据不一致了
[root@mysql01 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> use test1
mysql> select * from tab1;
+------+
| id |
+------+
| 1 |
| 2 |
| 3 |
+------+
3 rows in set (0.00 sec)
(2) 在Mycat里查询:
mysql> use TESTDB
mysql> select * from tab1;
+------+
| id |
+------+
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 4 |
+------+
4 rows in set (0.00 sec)
四、垂直拆分--分库
一个数据库由很多表的构成,每个表对应着不同的业务,垂直切分是指按照业务将表进行分类, 分布到不同 的数据库上面,这样也就将数据或者说压力分担到不同的库
如何划分表分库的原则:有紧密关联关系的表应该在一个库里,相互没有关联关系的表可以分到不同的库里。
这个案例中需要一台新的mysql来进行分库操作。
先将上一个案例插入的数据删除
[root@mysql02 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> delete from tab1 where id=4;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from tab1;
+------+
| id |
+------+
| 1 |
| 2 |
| 3 |
+------+
3 rows in set (0.00 sec)
[root@mycat ~]# mysql -umycat -p123456 -h 192.168.1.3 -P8066
mysql> use TESTDB
mysql> select * from tab1;
+------+
| id |
+------+
| 1 |
| 2 |
| 3 |
+------+
3 rows in set (0.00 sec)
如下四个表:
客户表分在一个数据库,另外三张都需要关联查询,分在另外一个数据库。
#客户表 rows:20万
CREATE TABLE customer(
id INT AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(200),
PRIMARY KEY(id)
);
#订单表 rows:600万
CREATE TABLE orders(
id INT AUTO_INCREMENT,
order_type INT,
customer_id INT,
amount DECIMAL(10,2),
PRIMARY KEY(id)
);
#订单详细表 rows:600万
CREATE TABLE orders_detail(
id INT AUTO_INCREMENT,
detail VARCHAR(2000),
order_id INT,
PRIMARY KEY(id)
);
#订单状态字典表 rows:20
CREATE TABLE dict_order_type(
id INT AUTO_INCREMENT,
order_type VARCHAR(200),
PRIMARY KEY(id)
);
实现分库:
1、 修改 schema 配置文件
[root@mycat mycat]# vim conf/schema.xml
select user()
select user()
授权MyCat远程登陆mysql03
[root@mysql03 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> grant all on *.* to root@\'192.168.1.%\' identified by \'123.com\';
因为在配置文件中逻辑库所对应的真实库mysql03中并没有,需要在mysql03中创建
mysql> create database test1;
2、 重启mycat,访问MyCat,创建表
[root@mycat mycat]# mysql -umycat -p123456 -h 192.168.1.3 -P8066
mysql> use TESTDB
mysql> CREATE TABLE customer(
-> id INT AUTO_INCREMENT,
-> NAME VARCHAR(200),
-> PRIMARY KEY(id)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> CREATE TABLE orders(
-> id INT AUTO_INCREMENT,
-> order_type INT,
-> customer_id INT,
-> amount DECIMAL(10,2),
-> PRIMARY KEY(id)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> CREATE TABLE orders_detail(
-> id INT AUTO_INCREMENT,
-> detail VARCHAR(2000),
-> order_id INT,
-> PRIMARY KEY(id)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> CREATE TABLE dict_order_type(
-> id INT AUTO_INCREMENT,
-> order_type VARCHAR(200),
-> PRIMARY KEY(id)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> show tables;
+----------------- +
| Tables_in_test1 |
+----------------- +
| customer |
| dict_order_type |
| orders |
| orders_detail |
| tab1 |
+----------------- +
5 rows in set (0.05 sec)
使用mysql01查看表:
mysql> show tables;
+----------------- +
| Tables_in_test1 |
+----------------- +
| dict_order_type |
| orders |
| orders_detail |
| tab1 |
+----------------- +
4 rows in set (0.00 sec)
使用mysql03查看表:
mysql> use test1;
mysql> show tables;
+----------------- +
| Tables_in_test1 |
+----------------- +
| customer |
+----------------- +
1 row in set (0.00 sec)
查看结构
mysql> desc customer;
+-------+--------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------+------+-----+---------+----------------+
| id | int(11) | NO | PRI | NULL | auto_increment |
| NAME | varchar(200) | YES | | NULL | |
+-------+--------------+------+-----+---------+----------------+
2 rows in set (0.00 sec)
五、水平拆分--分表
相对于垂直拆分,水平拆分不是将表做分类,而是按照某个字段的某种规则来分散到多个库之中, 每个表中 包含一部分数据。简单来说,我们可以将数据的水平切分理解为是按照数据行的切分,就是将表中的某些行切分到一个数据库,而另外的某些行又切分到其他的数据库中。
实现分表 选择要拆分的表 MySQL 单表存储数据条数是有瓶颈的,单表达到 1000 万条数据就达到了瓶颈,会影响查询效率,需要进行水平拆分(分表)进行优化。 例如:上一案例的 orders、orders_detail 都已经达到600 万行数据,需要进行分表优化。 分表字段以 orders 表为例,可以根据不同自字段进行分表
[root@mycat mycat]# vim conf/schema.xml
select user()
select user()
2、修改配置文件rule.xml
[root@mycat mycat]# vim conf/rule.xml
#在 rule 配置文件里新增分片规则 mod_rule,并指定规则适用字段为 customer_id,
#还有选择分片算法 mod-long(对字段求模运算) , customer_id 对两个节点求模,根据结果分片
38
39
40 customer_id
41 mod-long
42
43
……
105
106
107 2
#配置算法 mod-long 参数 count 为 2,两个节点
108
3、因为在dn2(mysql03:192.168.1.9)上并没有orders表,在数据节点dn2上创建orders表,并重启mycat服务
[root@mysql03 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> use test1;
mysql> CREATE TABLE orders(
-> id INT AUTO_INCREMENT,
-> order_type INT,
-> customer_id INT,
-> amount DECIMAL(10,2),
-> PRIMARY KEY(id)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
4、在MyCat中向orders表插入数据,insert字段不能省略
[root@mycat mycat]# mysql -umycat -p123456 -P8066 -h292.168.1.3
mysql> use TESTDB
mysql> INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES (1,101,100,100100);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(2,101,100,100300);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(3,101,101,120000);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(4,101,101,103000);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(5,102,101,100400);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(6,102,100,100020);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
#在mycat、dn1、dn2中查看orders表数据,分表成功
dn1(mysql01:192.168.1.1):
[root@mysql01 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> use test1;
mysql> select * from orders;
+----+------------+-------------+-----------+
| id | order_type | customer_id | amount |
+----+------------+-------------+-----------+
| 2 | 101 | 100 | 100300.00 |
| 4 | 101 | 101 | 103000.00 |
| 6 | 102 | 100 | 100020.00 |
+----+------------+-------------+-----------+
3 rows in set (0.00 sec)
dn2(mysql03:192.168.1.9):
[root@mysql03 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> use test1;
mysql> select * from orders;
+----+------------+-------------+-----------+
| id | order_type | customer_id | amount |
+----+------------+-------------+-----------+
| 1 | 101 | 100 | 100100.00 |
| 3 | 101 | 101 | 120000.00 |
| 5 | 102 | 101 | 100400.00 |
+----+------------+-------------+-----------+
3 rows in set (0.00 sec)
在dn2(mysql03:192.168.1.9) 创建 orders_detail 表
mysql> CREATE TABLE orders_detail(
-> id INT AUTO_INCREMENT,
-> detail VARCHAR(2000),
-> order_id INT,
-> PRIMARY KEY(id)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
重启 Mycat 访问 Mycat 向 orders_detail 表插入数据
[root@mycat mycat]# mysql -umycat -p123456 -h 192.168.1.3 -P8066
mysql> use TESTDB
mysql> insert into orders_detail(id,detail,order_id) values (1,\'detail\',1);
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)
mysql> insert into orders_detail(id,detail,order_id) values (2,\'detail\',2);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into orders_detail(id,detail,order_id) values (3,\'detail\',3);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> insert into orders_detail(id,detail,order_id) values (4,\'detail\',4);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> insert into orders_detail(id,detail,order_id) values (5,\'detail\',5);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into orders_detail(id,detail,order_id) values (6,\'detail\',6);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select o.*,od.detail from orders as o inner join orders_detail as od on o.id=od.order_id;
+----+------------+-------------+-----------+--------+
| id | order_type | customer_id | amount | detail |
+----+------------+-------------+-----------+--------+
| 1 | 101 | 100 | 100100.00 | detail |
| 3 | 101 | 101 | 120000.00 | detail |
| 5 | 102 | 101 | 100400.00 | detail |
| 2 | 101 | 100 | 100300.00 | detail |
| 4 | 101 | 101 | 103000.00 | detail |
| 6 | 102 | 100 | 100020.00 | detail |
+----+------------+-------------+-----------+--------+
6 rows in set (0.03 sec)
使用dn1、dn2查看:
mysql> select * from orders_detail;
mysql> select * from orders_detail;
六、全局表
在分片的情况下,当业务表因为规模而进行分片以后,业务表与这些附属的字典表之间的关联,就成了比较棘手的问题,考虑到字典表具有以下几个特性:
变动不频繁
数据量总体变化不大
数据规模不大,很少有超过数十万条记录
鉴于此, Mycat 定义了一种特殊的表,称之为“全局表”,全局表具有以下特性:
全局表的插入、更新操作会实时在所有节点上执行,保持各个分片的数据一致性
全局表的查询操作,只从一个节点获取
全局表可以跟任何一个表进行 JOIN 操作 将字典表或者符合字典表特性的一些表定义为全局表,则从另外一个方面,很好的解决了数据 JOIN 的难题。
通过全局表+基于 E-R 关系的分片策略, Mycat 可以满足 80%以上的企业应用开发
[root@mycat mycat]# vim conf/schema.xml
在dn2(mysql03:192.168.1.9)创建dict_order_type表
mysql> CREATE TABLE dict_order_type(
-> id INT AUTO_INCREMENT,
-> order_type VARCHAR(200),
-> PRIMARY KEY(id)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
重启MyCat,访问MyCat向dict_order_type表插入数据
[root@mycat mycat]# mysql -umycat -p123456 -h 192.168.1.3 -P8066
mysql> use TESTDB
mysql> insert into dict_order_type (id,order_type) values (101,\'type1\');
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)
mysql> insert into dict_order_type (id,order_type) values (102,\'type2\');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from dict_order_type;
+-----+------------+
| id | order_type |
+-----+------------+
| 101 | type1 |
| 102 | type2 |
+-----+------------+
2 rows in set (0.03 sec)
常用分片规则
取模:此规则为对分片字段求摸运算。 也是水平分表最常用规则。 5.1 配置分表中, orders 表采用了此规则。
分片枚举:通过在配置文件中配置可能的枚举 id,自己配置分片,本规则适用于特定的场景,比如有些业务 需要按照省份或区县来做保存,而全国省份区县固定的,这类业务使用本条规则。