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满满干货!数据库MySQL DAL中间件总结

2020-02-11 13:21:30 来源 : 数据库开发

1、前言

MySql 作为互联网公司都会用到的数据库,如果在使用过程中出现性能问题,会采用mysql的横向扩展,使用主从复制来提高读性能,要是解决写入问题,需要进行分库分表。本文不会去介绍MySql 的高可用,需要了解Mysql高可用架构相关的请戳浅谈MySQL集群高可用架构,本文主要介绍mysql的访问中间件(DAL)的一些实现方案。

2、Atlas

官网:https://github.com/Qihoo360/Atlas/blob/master/README_ZH.md

2.1.atlas简介

Atlas是由 Qihoo 360公司Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它在MySQL官方推出的MySQL-Proxy 0.8.2版本的基础上,修改了大量bug,添加了很多功能特性。目前该项目在360公司内部得到了广泛应用,很多MySQL业务已经接入了Atlas平台,每天承载的读写请求数达几十亿条。同时,有超过50家公司在生产环境中部署了Atlas,超过800人已加入了我们的开发者交流群,并且这些数字还在不断增加。

2.2.atlas架构

Atlas是一个位于应用程序与MySQL之间中间件。在后端DB看来,Atlas相当于连接它的客户端,在前端应用看来,Atlas相当于一个DB。Atlas作为服务端与应用程序通讯,它实现了MySQL的客户端和服务端协议,同时作为客户端与MySQL通讯。它对应用程序屏蔽了DB的细节,同时为了降低MySQL负担,它还维护了连接池。

2.3、主要功能

1.读写分离

2.从库负载均衡

3.IP过滤

4.自动分表

5.DBA可平滑上下线DB

6.自动摘除宕机的DB

Atlas相对于官方MySQL-Proxy的优势

1.将主流程中所有Lua代码用C重写,Lua仅用于管理接口

2.重写网络模型、线程模型

3.实现了真正意义上的连接池

4.优化了锁机制,性能提高数十倍

3、Mysql router

官网:http://dev.mysql.com/doc/mysql-router/en/

3.1、mysql router简介

MySQL Router是mysql官方发布的数据库中间件,是处于应用client和dbserver之间的轻量级代理程序,它能检测,分析和转发查询到后端数据库实例,并把结果返回给client。是mysql-proxy的一个替代品。其架构图和功能如下。

3.2、mysql router架构

1.Router实现读写分离,程序不是直接连接数据库IP,而是固定连接到mysql router。MySQL Router对前端应用是透明的。应用程序把MySQL Router当作是普通的mysql实例,把查询发给MySQL Router,而MySQL Router会把查询结果返回给前端的应用程序。

2.从数据库服务器故障,业务可以正常运行。由MySQL Router来进行自动下线不可用服务器。程序配置不需要任何修改。

3.主数据库故障,由MySQL Router来决定主从自动切换,业务可以正常访问。程序配置不需要做任何修改。

MySQL Router读写分离原理:

MySQL Router接受前端应用程序请求后,根据不同的端口来区分读写,把连接读写端口的所有查询发往主库,把连接只读端口的select查询以轮询方式发往多个从库,从而实现读写分离的目的。读写返回的结果会交给MySQL Router,由MySQL Router返回给客户端的应用程序。

3.3.mysql router主要功能

MySQL Router的主要用途是读写分离,主主故障自动切换,负载均衡,连接池等。

4、Mycat

官网:http://www.mycat.org.cn/

4.1、mycat简介

Mycat是基于开源cobar演变而来,对cobar的代码进行了彻底的重构,使用NIO重构了网络模块,并且优化了Buffer内核,增强了聚合,Join等基本特性,同时兼容绝大多数数据库成为通用的数据库中间件。1.4 版本以后 完全的脱离基本cobar内核,结合Mycat集群管理、自动扩容、智能优化,成为高性能的中间件。

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

4.2、mycat架构

4.3、mycat主要功能

支持SQL92标准

遵守Mysql原生协议,跨语言,跨平台,跨数据库的通用中间件代理。

基于心跳的自动故障切换,支持读写分离,支持MySQL主从,以及galera cluster集群。

支持Galera for MySQL集群,Percona Cluster或者MariaDB cluster

基于Nio实现,有效管理线程,高并发问题。

支持数据的多片自动路由与聚合,支持sum,count,max等常用的聚合函数。

支持单库内部任意join,支持跨库2表join,甚至基于caltlet的多表join。

支持通过全局表,ER关系的分片策略,实现了高效的多表join查询。

支持多租户方案。

支持分布式事务(弱xa)。

支持全局序列号,解决分布式下的主键生成问题。

分片规则丰富,插件化开发,易于扩展。

强大的web,命令行监控。

支持前端作为mysq通用代理,后端JDBC方式支持Oracle、DB2、SQL Server 、 mongodb 、巨杉。

支持密码加密

支持服务降级

支持IP白名单

支持SQL黑名单、sql注入攻击拦截

支持分表(1.6)

集群基于ZooKeeper管理,在线升级,扩容,智能优化,大数据处理(2.0开发版)。

Mysql+mycat架构实战请戳Mysql+Mycat实现数据库主从同步与读写分离

5、Cobar

官网:https://github.com/alibaba/cobar/wiki

5.1.cobar简介

Cobar是提供关系型数据库(MySQL)分布式服务的中间件,它可以让传统的数据库得到良好的线性扩展,并看上去还是一个数据库,对应用保持透明。产品在阿里巴巴稳定运行3年以上。接管了3000+个MySQL数据库的schema。集群日处理在线SQL请求50亿次以上。集群日处理在线数据流量TB级别以上。

5.2.cobar架构

5.3、cobar现状

2013年阿里的Cobar在社区使用过程中发现存在一些比较严重的问题,及其使用限制,后来在cobar的基础上改良诞生mycat,也就是目前cobar的代替版,而且2013年之后就没有版本更新了。

6、Amoeba

官网:http://docs.hexnova.com/amoeba/

6.1、amoeba简介

Amoeba(变形虫)项目,该开源框架于2008年 开始发布一款 Amoeba for Mysql软件。这个软件致力于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

6.2、amoeba架构

6.3、amoeba现状

目前作者已经停止维护。

7、Mysql proxy

7.1.mysql proxy简介

MySQL Proxy是一个处于你的client端和MySQL server端之间的简单程序,它可以监测、分析或改变它们的通信。它使用灵活,没有限制,常见的用途包括:负载均衡,故障、查询分析,查询过滤和修改等等。MySQL Proxy就是这么一个中间层代理,简单的说,MySQL Proxy就是一个连接池,负责将前台应用的连接请求转发给后台的数据库,并且通过使用lua脚本,可以实现复杂的连接控制和过滤,从而实现读写分离和负载平衡。对于应用来说,MySQL Proxy是完全透明的,应用则只需要连接到MySQL Proxy的监听端口即可。当然,这样proxy机器可能成为单点失效,但完全可以使用多个proxy机器做为冗余,在应用服务器的连接池配置中配置到多个proxy的连接参数即可。MySQL Proxy更强大的一项功能是实现“读写分离”,基本原理是让主数据库处理事务性查询,让从库处理SELECT查询。数据库复制被用来把事务性查询导致的变更同步到集群中的从库。

7.2、mysql proxy现状

自从mysql官网出现mysql router之后,mysql proxy就已经停止维护了。

mysql proxy架构实战ProxySQL+Mysql实现数据库读写分离实战

8、客户端分片

8.1、客户端分片简介

程序客户端进行分库分表。也就是直接在程序里面进行数据库和表的拆分,例如用户表。根据用户的UID,例如13678789,根据最后一位,可以拆分为0-9共10个数据库,把尾号是0的存入db_user_0数据库,尾号是1的存入db_user_1数据库,select的时候也是一样。然后根据倒数第二位,可以拆分为0-9共10张表,根据倒数第二的尾号写入相应的表中。例如13678789这个UID的信息,写入db_user_9数据库的table_user_8的表中。

8.2、优点

(1)不需要使用中间件对性能没有影响(2)通过代码控制,可定义性强

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