PROXYSQL

mysql实现读写分离的方式

mysql在处理数据量庞大的时候单主机负荷过大，引入mysql的读写分离。

实现读写分离的方式有：

• 程序修改mysql直接和数据库通信，简单快捷的读写分离和随机的方式实现的负载均衡，权限独立分配需要开发人员协助。
• amoeba，直接实现读写分离和负载均衡，不用修改代码，有很灵活的数据解决方案，自己分配账户，和后端数据库权限管理独立，权限处理不够灵活。
• mysql-proxy，直接实现读写分离和负载均衡，不用修改代码，master和slave用一样的帐号，效率低
• mycat中间件
• proxysql中间件（推荐使用）

proxysql

简介

ProxySQL 是一款可以实际用于生产环境的 MySQL 中间件，它有官方版和 percona 版两种。percona版是在官方版的基础上修改的，添加了几个比较实用的工具。生产环境建议用官方版。

ProxySQL 是用 C++ 语言开发的，虽然也是一个轻量级产品，但性能很好(据测试，能处理千亿级的数据)，功能也足够，能满足中间件所需的绝大多数功能，包括：

• 最基本的读/写分离。
• 可定制基于用户、基于schema、基于语句的规则对SQL语句进行路由。换句话说，规则很灵活。基于schema和与语句级的规则，可以实现简单的sharding(分库分表)
• 可缓存查询结果。虽然ProxySQL的缓存策略比较简陋，但实现了基本的缓存功能。
• 监控后端节点。ProxySQL可以监控后端节点的多个指标，包括：ProxySQL和后端的心跳信息，后端节点的read-only/read-write，slave和master的数据同步延迟性(replication lag)

分库分表

传统单机数据储存会随着数据量的增加，导致操作性能下降。

解决方法：

• 更换更好的硬件。成本高，且瓶颈在数据库本身的话以后数据还会增加，治标不治本。

• 将一个大库里的数据分散到不同数据库中，大表也拆分为若干小表。这样就不会集中访问同一个数据库造成访问瓶颈。

proxysql安装

下载网址：

https://www.proxysql.com/documentation/installing-proxysql/

[root@node4 ~]# systemctl stop firewalld.service 
[root@node4 ~]# setenforce 0

//配置proxy源
[root@node4 ~]# cat /etc/yum.repos.d/proxysql.repo 
[proxysql_repo]
name= ProxySQL YUM repository
baseurl=https://repo.proxysql.com/ProxySQL/proxysql-2.1.x/centos/8/
gpgcheck=1
gpgkey=https://repo.proxysql.com/ProxySQL/repo_pub_key

//清除缓存，安装proxysql和mysql客户端
[root@node4 ~]# yum clean all
[root@node4 ~]# yum makecache
[root@node4 ~]# yum -y install proxysql	mariadb

proxysql的admin管理接口

原理图：

6033端口监听开发以root身份发送的sql语句，，并根据需求将sql语句分发到各mysql服务器上（如读请求给读服务器，写给写服务器）。admin账户通过6032端口管理proxysql。

proxysql启动后监听2个端口：

• admin管理接口，默认端口6032，用于查看配置
  • admin 管理接口是一个使用 MySQL 协议的接口，所以，可以直接使用 mysql 客户端、navicat 等工具去连接这个管理接口，其默认的用户名和密码均为 admin
• 接收sql语句接口，默认端口6033，类似于mysql的3306

[root@node4 ~]# systemctl enable --now proxysql-initial.service 
[root@node4 ~]# ss -antl
State    Recv-Q   Send-Q     Local Address:Port     Peer Address:Port   
LISTEN   0        128              0.0.0.0:6032          0.0.0.0:*      
LISTEN   0        128              0.0.0.0:6033          0.0.0.0:*      
LISTEN   0        128              0.0.0.0:6033          0.0.0.0:*      
LISTEN   0        128              0.0.0.0:6033          0.0.0.0:*      
LISTEN   0        128              0.0.0.0:6033          0.0.0.0:*      
LISTEN   0        128              0.0.0.0:22            0.0.0.0:*      
LISTEN   0        128                 [::]:22               [::]:*


//通过mysql客户端连接管理接口（本地连接）
[root@node4 ~]# mysql -uadmin -padmin -P6032 -h127.0.0.1
Welcome to the MariaDB monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 1
Server version: 5.5.30 (ProxySQL Admin Module)

Copyright (c) 2000, 2018, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

MySQL [(none)]> show databases;
+-----+---------------+-------------------------------------+
| seq | name          | file                                |
+-----+---------------+-------------------------------------+
| 0   | main          |                                     |
| 2   | disk          | /var/lib/proxysql/proxysql.db       |
| 3   | stats         |                                     |
| 4   | monitor       |                                     |
| 5   | stats_history | /var/lib/proxysql/proxysql_stats.db |
+-----+---------------+-------------------------------------+
5 rows in set (0.000 sec)

admin管理接口相关变量

admin-admin_credentials

该变量控制的是admin管理接口的管理员账户。默认的管理员账户和密码为admin:admin，但是这个默认的用户只能在本地使用。

//node4机器上远程登录访问报错
[root@node3 ~]# mysql -uadmin -padmin -P6032 -h192.168.94.130
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
ERROR 1040 (42000): User 'admin' can only connect locally

自定义新管理员账户

//proxysql端添加新账户
[root@node4 ~]# mysql -uadmin -padmin -P6032 -h127.0.0.1
...
MySQL [(none)]> select @@admin-admin_credentials;	#查看现有账户
+---------------------------+
| @@admin-admin_credentials |
+---------------------------+
| admin:admin               |
+---------------------------+
1 row in set (0.001 sec)

MySQL [(none)]> set admin-admin_credentials='admin:admin;fxx:fxx123';	#添加新账户
Query OK, 1 row affected (0.001 sec)

MySQL [(none)]> select @@admin-admin_credentials;	#再次查看
+---------------------------+
| @@admin-admin_credentials |
+---------------------------+
| admin:admin;fxx:fxx123    |
+---------------------------+
1 row in set (0.001 sec)

MySQL [(none)]> load admin variables to runtime;	#生效
Query OK, 0 rows affected (0.001 sec)

MySQL [(none)]> save admin variables to disk;	#将修改保存到磁盘
Query OK, 43 rows affected (0.001 sec)

//远程以新建账户fxx登录
[root@node3 ~]# mysql -ufxx -pfxx123 -P6032 -h192.168.94.130
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 5
...
mysql> 

所有的配置操作就是在更改main库对应的表

//比如这个用户就是更改了main库中global_variables表的admin-admin_credentials
MySQL [(none)]> select * from global_variables where variable_name='admin-admin_credentials'
    -> ;
+-------------------------+------------------------+
| variable_name           | variable_value         |
+-------------------------+------------------------+
| admin-admin_credentials | admin:admin;fxx:fxx123 |
+-------------------------+------------------------+
1 row in set (0.002 sec)

注意区分admin管理接口的用户名和mysql_users的用户名

• admin管理用户接口6032的用来配置proxysql的。
• mysql_users是用app连接proxysql6033，以及proxysql连接后端mysql服务器的用户。作用是发送路由sql语句。该用户必须存在于后端服务器且授权

admin-stats_credentials

该变量是控制的是admin管理接口的普通用户，普通用户没有管理员权限，只能查看main库和monitor库关于统计的数据，且没有写权限。

这个变量中的用户必须不能存在于mysql_users表中

默认用户密码都为stats，和admin用户一样，默认用户仅作本地登录，远程需要添加指定用户。

//添加用户
MySQL [(none)]> select @@admin-stats_credentials;
+---------------------------+
| @@admin-stats_credentials |
+---------------------------+
| stats:stats               |
+---------------------------+
1 row in set (0.001 sec)

MySQL [(none)]> set admin-stats_credentials='stats:stats;fxxstat:fxx123';
Query OK, 1 row affected (0.001 sec)

MySQL [(none)]> load admin variables to runtime;
Query OK, 0 rows affected (0.001 sec)

MySQL [(none)]> save admin variables to disk;
Query OK, 43 rows affected (0.001 sec)

MySQL [(none)]> select @@admin-stats_credentials;
+----------------------------+
| @@admin-stats_credentials  |
+----------------------------+
| stats:stats;fxxstat:fxx123 |
+----------------------------+
1 row in set (0.001 sec)

//远程登录查看
[root@node3 ~]# mysql -ufxxstat -pfxx123 -P6032 -h192.168.94.130
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
...
mysql> 

admin-mysql_ifaces

admin-mysql_ifaces 变量指定admin接口的监听地址，格式为冒号分隔的hostname:port列表。默认监听在 0.0.0.0:6032

//修改默认端口
MySQL [main]> set admin-mysql_ifaces='0.0.0.0:8080';
Query OK, 1 row affected (0.000 sec)

MySQL [main]> select @@admin-mysql_ifaces;
+----------------------+
| @@admin-mysql_ifaces |
+----------------------+
| 0.0.0.0:8080         |
+----------------------+
1 row in set (0.001 sec)
MySQL [(none)]> load admin variables to runtime;
Query OK, 0 rows affected (0.001 sec)

MySQL [(none)]> save admin variables to disk;
Query OK, 43 rows affected (0.001 sec)

//退出重写登录发现无法登录
[root@node4 ~]# mysql -uadmin -padmin -P6032 -h127.0.0.1
ERROR 2002 (HY000): Can't connect to MySQL server on '127.0.0.1' (115)
[root@node4 ~]# ss -antl|grep 8080
LISTEN    0         128                0.0.0.0:8080             0.0.0.0:* 
//更改新端口登录
[root@node4 ~]# mysql -uadmin -padmin -P8080 -h127.0.0.1
Welcome to the MariaDB monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 1
Server version: 5.5.30 (ProxySQL Admin Module)

Copyright (c) 2000, 2018, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

MySQL [(none)]> 

多层配置系统

proxysql的库

MySQL [(none)]> show databases;
+-----+---------------+-------------------------------------+
| seq | name          | file                                |
+-----+---------------+-------------------------------------+
| 0   | main          |                                     |
| 2   | disk          | /var/lib/proxysql/proxysql.db       |
| 3   | stats         |                                     |
| 4   | monitor       |                                     |
| 5   | stats_history | /var/lib/proxysql/proxysql_stats.db |
+-----+---------------+-------------------------------------+
5 rows in set (0.000 sec)

• main库是proxysql的主库，修改配置时需要使用的库。他其实是一个内存数据库系统，需要持久化到“disk”上才能永久保存。
• disk库是磁盘数据库，其数据库结构和内存数据库完全相同。持久化内存数据库中，就是写入到disk库里，该库有db文件做保存。
• stats库是统计数据库，保存在内存中，无法持久化。
• monitor库是监控后端mysql节点的库，监控收集的信息全都放到对应的log日志表中。
• stats_history库是1.4.4版新增的库，用于存放历史统计数据。

proxysql内部使用的sqlite3数据库。它和mysql语句有些许不同，proxysql会对不兼容的部分调整，最大程度保证mysql语句的有效率。

#上面描述main库的时候，只是说了内存数据库需要持久化到disk库才能永久保存配置。但实际上，修改了main库中的配置后，并不会立即生效，它还需要load到runtime的数据结构中才生效，只有在runtime数据结构中的配置才是对ProxySQL当前有效的配置
MySQL [(none)]> show tables;
+----------------------------------------------------+
| tables                                             |
+----------------------------------------------------+
| global_variables                                   |
| mysql_aws_aurora_hostgroups                        |
| mysql_collations                                   |
| mysql_firewall_whitelist_rules                     |
| mysql_firewall_whitelist_sqli_fingerprints         |
| mysql_firewall_whitelist_users                     |
| mysql_galera_hostgroups                            |
| mysql_group_replication_hostgroups                 |
| mysql_query_rules                                  |
| mysql_query_rules_fast_routing                     |
| mysql_replication_hostgroups                       |
| mysql_servers                                      |
| mysql_users                                        |
| proxysql_servers                                   |
| restapi_routes                                     |
| runtime_checksums_values                           |
| runtime_global_variables                           |
| runtime_mysql_aws_aurora_hostgroups                |
| runtime_mysql_firewall_whitelist_rules             |
| runtime_mysql_firewall_whitelist_sqli_fingerprints |
| runtime_mysql_firewall_whitelist_users             |
| runtime_mysql_galera_hostgroups                    |
| runtime_mysql_group_replication_hostgroups         |
| runtime_mysql_query_rules                          |
| runtime_mysql_query_rules_fast_routing             |
| runtime_mysql_replication_hostgroups               |
| runtime_mysql_servers                              |
| runtime_mysql_users                                |
| runtime_proxysql_servers                           |
| runtime_restapi_routes                             |
| runtime_scheduler                                  |
| scheduler                                          |
+----------------------------------------------------+
32 rows in set (0.001 sec)

更改6033端口

MySQL [(none)]> select * from global_variables where variable_value='0.0.0.0:6033';
+------------------+----------------+
| variable_name    | variable_value |
+------------------+----------------+
| mysql-interfaces | 0.0.0.0:6033   |
+------------------+----------------+
1 row in set (0.001 sec)

MySQL [(none)]> set mysql-interfaces='0.0.0.0:3306';
Query OK, 1 row affected (0.001 sec)

MySQL [(none)]> save mysql variables to disk;
Query OK, 140 rows affected (0.003 sec)

MySQL [(none)]> select @@mysql-interfaces;
+--------------------+
| @@mysql-interfaces |
+--------------------+
| 0.0.0.0:3306       |
+--------------------+
1 row in set (0.001 sec)

MySQL [(none)]> quit
Bye
[root@node4 ~]# systemctl restart proxysql
[root@node4 ~]# ss -antl
State    Recv-Q    Send-Q       Local Address:Port       Peer Address:Port   
LISTEN   0         128                0.0.0.0:22              0.0.0.0:*      
LISTEN   0         128                0.0.0.0:3306            0.0.0.0:*      
LISTEN   0         128                0.0.0.0:3306            0.0.0.0:*      
LISTEN   0         128                0.0.0.0:3306            0.0.0.0:*      
LISTEN   0         128                0.0.0.0:3306            0.0.0.0:*      
LISTEN   0         128                0.0.0.0:8080            0.0.0.0:*      
LISTEN   0         128                   [::]:22                 [::]:*   

proxysql多层配置系统

该配置系统能在线修改几乎所有的配置（只有 mysql-threads 和 mysql-stacksize需要重启才能生效）。即时生效，持久保存。

多层配置结构：

       +-------------------------+
       |         RUNTIME         |
       +-------------------------+
              /|\          |
           [1] |       [2] |
               |          \|/
       +-------------------------+
       |         MEMORY          |
       +-------------------------+ _
              /|\          |      |\
           [3] |       [4] |        \ [5]
               |          \|/        \
       +-------------------------+  +---------------+
       |          DISK           |  |  CONFIG FILE  |
       +-------------------------+  +---------------+

disk和configfile是最底层，他们都是有保存在磁盘的真实有效的文件。proxyslq每次启动会优先读取disk库的配置（/var/lib/proxysql/proxysql.db），少数在config file（/etc/proxysql.cnf）里加载，最终加载到rumtime生效。

中间层是memory，内存数据库。就是main库，该库顾名思义是放在内存中的，因此当应用重启或崩溃会导致数据丢失，因此需要加载到runtime才能即时生效，持久性保存则需要保存到disk库去。

最上层是runtime。这层是已经生效的配置，线程运行时会读取该数据结构。因此main库配置修改后需要加载到runtime数据结构才能生效。

//加载跟保存语句根据对象不同，主体不同后缀会有些许差别,结构图中标明的数字代表对应的操作
#[1]:main库加载到runtime库，LOAD XXX {FROM MEMORY|TO RUNTIME}
#[2]:runtime持久化保存到memory库。SAVE xxx {FROM RUNTIME|TO MEMORY}
#[3]:disk库配置加载到main库。LOAD XXX {FROM DISK|TO MEMORY}
#[4]：main库配置保存到disk库。SAVE XXX {FROM MEMORY|TO DISK}
#[5]:config配置加载到main库。LOAD XXX FROM CONFIG

几个层级可以缩写

辨识度要高

RUNTIME >>RUN,MEMORY >>MEM

配置加载选项

• mysql users
• mysql servers
• mysql variables
• mysql query rules
• admin variables
• scheduler
• proxysql_servers：目前ProxySQL集群功能还处于实验阶段，所以该类配置不应该去使用

这些从main库或disk库中就可以查看到

|global_variables                    |  # (1)
| mysql_collations                   |  # (N)
| mysql_group_replication_hostgroups |  # (2)
| mysql_query_rules                  |  # (3)
| mysql_query_rules_fast_routing     |  # (4)
| mysql_replication_hostgroups       |  # (5)
| mysql_servers                      |  # (6)后端真实服务器列表
| mysql_users                        |  # (7)后端RS真实用户
| proxysql_servers                   |  # (8)
| scheduler            

• (1)中包含两类变量，以amdin-开头的表示admin variables，以mysql-开头的表示mysql variables。修改哪类变量，前文的XXX就代表哪类
• (2,5,6)对应的都是mysql servers
• (3,4)对应的是mysql query rules
• (7)对应的mysql users
• (9)对应的scheduler
• (N)只是一张表，保存的是ProxySQL支持的字符集和排序规则，它是不用修改的
• (8)是ProxySQL的集群配置表，该功能目前还处于实验阶段。如果想要配置该功能，则load/save proxysql_servers to/from ...

启动proxysql的时候的配置加载顺序

初次安装的情况：

disk库为空，没有任何配置文件，启动proxysql时会使用--initial(初始化)选项，从传统配置文件的config file中读取配置，自动加载到rumtime，保存到disk去。

非初次安装的情况：

disk库有配置文件，poxysql会优先读取disk库的几乎所有配置（即使传统配置文件更改也不会读取），其中三项必须从传统配置文件读取。

• datadir：proxysql启动时必须确认数据目录的路径。这个变量定义了数据库文件和日志文件的存放路径。
• restart_on_missing_heartbeats：MySQL线程丢失多少次心跳，就会杀掉这个线程并重启它。默认值为10。(需自己写入)
• execute_on_exit_failure：如果设置了该变量，ProxySQL父进程将在每次ProxySQL崩溃的时候执行已经定义好的脚本。建议使用它来生成一些崩溃时的警告和日志。注意，ProxySQL的重启速度可能只有几毫秒，因此很多其它的监控工具可能无法探测到ProxySQL的一次普通故障，此时可使用该变量

读写分离方案解析

How to set up ProxySQL Read/Write Split - ProxySQL

ProxySQL 支持读写分离。而且 ProxySQL 支持的路由规则非常灵活，不仅可以实现最简单的读写分离，还可以将读/写都分散到多个不同的组，以及实现分库 （sharding）

读写实现方式：

• ip/port,
• client,
• username,
• schemaname

通过规则指定的语句级读写分离。

最基本读写分离

HG: hostgroups组id

基于主机组的id分组，主组id为10，从组id为20。其中slave节点必须设置read_only=1（启用只读）。

proxysql会启用monitor模块的readonly监控功能，通过监控这个值来分配后端服务器到主组还是从组。

mysql_users表中设置用户的默认路由组为写组HG=10，并在mysql_query_rules中加上两条简单的规则(一个select for update，一个select)。

特点

• 环境简单时满足绝大多数需求
• 复杂环境时，死板，全程由monitor监控来判断的
• 主库挂的情况可能无法写入

多读组或写组的分离模式

多分组模式能应对一个主从集群，或多个主从集群。前提是不能开启monitor模块的read_only监控功能，也不要设置mysql_replication_hostgroup 表。