mycat学习 - 读写分离和分库分表

转自:https://blog.csdn.net/shuaicihai/article/details/70550383

MyCat概述

什么是MyCat

简单的说,MyCAT就是: 
- 一个彻底开源的,面向企业应用开发的“大数据库集群” 
- 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的目标是:低成本的将现有的单机数据库和应用平滑迁移到“云”端,解决数据存储和业务规模迅速增长情况下的数据瓶颈问题。

MyCAT的关键特性

支持 SQL 92标准 
支持Mysql集群,可以作为Proxy使用 
支持JDBC连接ORACLE、DB2、SQL Server,将其模拟为MySQL Server使用 
支持galera for mysql集群,percona-cluster或者mariadb cluster,提供高可用性数据分片集群 
自动故障切换,高可用性 
支持读写分离,支持Mysql双主多从,以及一主多从的模式 
支持全局表,数据自动分片到多个节点,用于高效表关联查询 
支持独有的基于E-R 关系的分片策略,实现了高效的表关联查询 
多平台支持,部署和实施简单

MyCAT架构

 
如图所示:MyCAT使用Mysql的通讯协议模拟成了一个Mysql服务器,并建立了完整的Schema(数据库)、Table (数据表)、User(用户)的逻辑模型,并将这套逻辑模型映射到后端的存储节点DataNode(MySQL Instance)上的真实物理库中,这样一来,所有能使用Mysql的客户端以及编程语言都能将MyCAT当成是Mysql Server来使用,不必开发新的客户端协议。

Mycat解决的问题

性能问题 
数据库连接过多 
E-R分片难处理 
可用性问题

Mycat对多数据库的支持

MyCat原理

Mycat的原理中最重要的一个动词是“拦截”,它拦截了用户发送过来的SQL语句,首先对SQL语句做了一些特定的分析:如分 
片分析、路由分析、读写分离分析、缓存分析等,然后将此SQL发往后端的真实数据库,并将返回的结果做适当的处理,最终再 
返回给用户。

MyCat分片策略

MyCAT支持水平分片与垂直分片: 
水平分片:一个表格的数据分割到多个节点上,按照行分隔。 
垂直分片:一个数据库中多个表格A,B,C,A存储到节点1上,B存储到节点2上,C存储到节点3上。 
 
垂直切分其实就是根据业务的不同,将不同业务的表放到不同的数据库中,例如我们订单表,用户表,用户评论表,因为他们业务的不同,可以将他们分别放到三个数据库中。 
水平切分:很多时候,用户量大的时候,例如一张用户表有上亿条数据,那么一次性查数据肯定很慢,那么我们可以这样子,将这张表按照某种规则将数据存放到不同的数据库中。

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: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

Mycat的安装

官方网站: 
http://www.mycat.org.cn/

github地址 
https://github.com/MyCATApache

MyCat安装

第一步:把MyCat的压缩包上传到linux服务器 
第二步:解压缩,得到mycat目录 
第三步:进入mycat/bin,启动MyCat 
启动命令:./mycat start 
停止命令:./mycat stop 
重启命令:./mycat restart

可以使用mysql的客户端直接连接mycat服务。默认服务端口为8066

MyCat分片

需求

把商品表分片存储到三个数据节点上。

安装环境

mysql节点1环境 
操作系统版本 : centos6.4 
数据库版本 : mysql-5.6 
mycat版本 :1.4 release 
数据库名 : db1、db3 
ip:192.168.25.134

mysql节点2环境 
操作系统版本 : centos6.4 
数据库版本 : mysql-5.6 
mycat版本 :1.4 release 
数据库名 : db2 
ip:192.168.25.166

MyCat安装到节点1上(需要安装jdk)

配置schema.xml

Schema.xml介绍

Schema.xml作为MyCat中重要的配置文件之一,管理着MyCat的逻辑库、表、分片规则、DataNode以及DataSource。弄懂这些配置,是正确使用MyCat的前提。这里就一层层对该文件进行解析。 
schema 标签用于定义MyCat实例中的逻辑库 
Table 标签定义了MyCat中的逻辑表 
dataNode 标签定义了MyCat中的数据节点,也就是我们通常说所的数据分片。 
dataHost标签在mycat逻辑库中也是作为最底层的标签存在,直接定义了具体的数据库实例、读写分离配置和心跳语句。

若是LINUX版本的MYSQL,则需要设置为Mysql大小写不敏感,否则可能会发生表找不到的问题。 
在MySQL的配置文件中my.ini [mysqld] 中增加一行 
  lower_case_table_names = 1

        <?xml version="1.0"?>
        <!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
        <mycat:schema xmlns:mycat="http://org.opencloudb/">

            <schema name="TESTDB" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
                <!-- auto sharding by id (long) -->
                <table name="TB_ITEM" dataNode="dn1,dn2,dn3" rule="auto-sharding-long" />
                <table name="TB_USER" primaryKey="ID" type="global" dataNode="dn1,dn2" />
            </schema>
            <dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="db1" />
            <dataNode name="dn2" dataHost="localhost2" database="db2" />
            <dataNode name="dn3" dataHost="localhost1" database="db3" />
            <dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
                writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"  slaveThreshold="100">
                <heartbeat>select user()</heartbeat>
                <!-- can have multi write hosts -->
                <writeHost host="hostM1" url="192.168.25.134:3306" user="root"
                    password="root">
                    <!-- can have multi read hosts -->

                </writeHost>
            </dataHost>
            <dataHost name="localhost2" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
                writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"  slaveThreshold="100">
                <heartbeat>select user()</heartbeat>
                <!-- can have multi write hosts -->
                <writeHost host="hostM1" url="192.168.25.166:3306" user="root"
                    password="root">
                    <!-- can have multi read hosts -->
                </writeHost>
            </dataHost>
        </mycat:schema>
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配置server.xml

Server.xml介绍

server.xml几乎保存了所有mycat需要的系统配置信息。最常用的是在此配置用户名、密码及权限。 
Server.xml配置

        <user name="test">
            <property name="password">test</property>
            <property name="schemas">TESTDB</property>
            <property name="readOnly">true</property>
        </user>
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配置rule.xml

rule.xml里面就定义了我们对表进行拆分所涉及到的规则定义。我们可以灵活的对表使用不同的分片算法,或者对表使用相同的算法但具体的参数不同。这个文件里面主要有tableRule和function这两个标签。在具体使用过程中可以按照需求添加tableRule和function。 
此配置文件可以不用修改,使用默认即可。

MyCat读写分离

数据库读写分离对于大型系统或者访问量很高的互联网应用来说,是必不可少的一个重要功能。对于MySQL来说,标准的读写分离是主从模式,一个写节点Master后面跟着多个读节点,读节点的数量取决于系统的压力,通常是1-3个读节点的配置。 

Mycat读写分离和自动切换机制,需要mysql的主从复制机制配合。

Mysql的主从复制

 
主从配置需要注意的地方 
1、主DB server和从DB server数据库的版本一致 
2、主DB server和从DB server数据库数据一致[ 这里就会可以把主的备份在从上还原,也可以直接将主的数据目录拷贝到从的相应数据目录] 
3、主DB server开启二进制日志,主DB server和从DB server的server_id都必须唯一

Mysql主服务器配置

第一步:修改my.conf文件: 
在[mysqld]段下添加:

    binlog-do-db=db1
    binlog-ignore-db=mysql
    #启用二进制日志
    log-bin=mysql-bin
    #服务器唯一ID,一般取IP最后一段
    server-id=134
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第二步:重启mysql服务 
service mysqld restart 
第三步:建立帐户并授权slave

    mysql>GRANT FILE ON *.* TO 'backup'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
    mysql>GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* to 'backup'@'%' identified by '123456'; 
    #一般不用root帐号,“%”表示所有客户端都可能连,只要帐号,密码正确,此处可用具体客户端IP代替,如192.168.145.226,加强安全。
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刷新权限 
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

查看mysql现在有哪些用户 
mysql>select user,host from mysql.user;

第四步:查询master的状态 
mysql> show master status;

Mysql从服务器配置

第一步:修改my.conf文件 
[mysqld] 
server-id=166

第二步:配置从服务器 
mysql>change master to master_host=’192.168.25.134’,master_port=3306,master_user=’backup’,master_password=’123456’,master_log_file=’mysql-bin.000001’,master_log_pos=120

注意语句中间不要断开,master_port为mysql服务器端口号(无引号),master_user为执行同步操作的数据库账户,“120”无单引号(此处的120就是show master status 中看到的position的值,这里的mysql-bin.000001就是file对应的值)。

第二步:启动从服务器复制功能 
Mysql>start slave;

第三步:检查从服务器复制功能状态: 
mysql> show slave status

……………………(省略部分) 
Slave_IO_Running: Yes //此状态必须YES 
Slave_SQL_Running: Yes //此状态必须YES 
……………………(省略部分)

注:Slave_IO及Slave_SQL进程必须正常运行,即YES状态,否则都是错误的状态(如:其中一个NO均属错误)。

错误处理: 
如果出现此错误: 
Fatal error: The slave I/O thread stops because master and slave have equal MySQL server UUIDs; these UUIDs must be different for replication to work. 
因为是mysql是克隆的系统所以mysql的uuid是一样的,所以需要修改。 
解决方法: 
删除/var/lib/mysql/auto.cnf文件,重新启动服务。

Mycat配置

Mycat 1.4 支持MySQL主从复制状态绑定的读写分离机制,让读更加安全可靠,配置如下:

            <dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="db1" />
            <dataNode name="dn2" dataHost="localhost1" database="db2" />
            <dataNode name="dn3" dataHost="localhost1" database="db3" />
            <dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1"
                writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="2"  slaveThreshold="100">
                <heartbeat>show slave status</heartbeat>
                <writeHost host="hostM" url="192.168.25.134:3306" user="root"
                    password="root">
                    <readHost host="hostS" url="192.168.25.166:3306" user="root"
                    password="root" />
                </writeHost>
        </dataHost>
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(1)设置 balance=”1”与writeType=”0” 
Balance参数设置: 
1. balance=“0”, 所有读操作都发送到当前可用的writeHost上。 
2. balance=“1”,所有读操作都随机的发送到readHost。 
3. balance=“2”,所有读操作都随机的在writeHost、readhost上分发 
WriteType参数设置: 
1. writeType=“0”, 所有写操作都发送到可用的writeHost上。 
2. writeType=“1”,所有写操作都随机的发送到readHost。 
3. writeType=“2”,所有写操作都随机的在writeHost、readhost分上发。 
“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。” 
(2)设置 switchType=”2” 与slaveThreshold=”100” 
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 
“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。

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