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MySQL+Amoeba实现数据库主从复制和读写分离

2018-06-17 23:16:46来源：未知阅读 ()

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SELECT\UPDATE\INSERT\DELETE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 -h182.92.172.80 -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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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>

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。

参考资料：

mysql基于amoeba的读写分离