一步一步在Windows中使用MyCat负载均衡 上篇

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
简介:   传统关系型数据库的分布式开发通常需要自己做,不仅耗时耗力而且效果不是很理想,当想快速搭建时,最初想到的是看有没有第三方,网上牛人还是很多的,做得比较好的其中之一Mycat,它是开源的分布式数据库系统,解决数据库的负载均衡,主备复制,读写分离,简单来说就是你只管直接与mycat通讯,至于分离什么的交给它里面自己做,其它啥都不用操心。

  传统关系型数据库的分布式开发通常需要自己做,不仅耗时耗力而且效果不是很理想,当想快速搭建时,最初想到的是看有没有第三方,网上牛人还是很多的,做得比较好的其中之一Mycat,它是开源的分布式数据库系统,解决数据库的负载均衡,主备复制,读写分离,简单来说就是你只管直接与mycat通讯,至于分离什么的交给它里面自己做,其它啥都不用操心。

  至于什么是MyCat有什么优势,可以看看官网介绍  Mycat 数据库分库分表中间件 。

上图是MyCat架构图。

  MyCat可以与HAProxy使用实现高可用数据库集群,更深入的内容自己去查,本章只详讲从0开始使用MyCat 基础篇,至少能先跑起来。

 

一、下载

   本次运行环境为windows,Linux下更好吧,然后数据库用mysql,需要java环境,下载jdk8

  jdk安装配置
1. 首先去oracle官网下载并安装jdk8,添加环境变量,JAVA_HOME设置为D:\Java\jdk1.8
2. CLASSPATH设置为.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar
3. path系统变量追加%JAVA_HOME%\bin;

  安装Mysql,需要注意的是数据库,表,字段的编码都采用utf8吧,否则插入的中文显示为乱码,具体解决方法网上查一查,去试一试。

  下载MyCat,http://dl.mycat.io/   选择最新的版本下载。(下图可以看到还有其它前面需要的资源都可以从这里下载)

二、配置

   下载解压后就要先配置MyCat了,(这里不是exe文件,没有安装,配置好后直接运行startup_nowrap.bat

   打开mycat\conf里面的startup_nowrap.bat 为了降低资源占用,mycat的jvm设置在startup_nowrap.bat 可以清楚看到如下配置:
“%JAVA_CMD%” -server -Xms1G -Xmx2G -XX:MaxPermSize=64M -XX:+AggressiveOpts -XX:MaxDirectMemorySize=1G -DMYCAT_HOME=%MYCAT_HOME% -cp “..\conf;..\lib*” io.mycat.MycatStartup
这里将-Xms1G改成-Xms512M,-Xmx2G改成-Xmx1024M,保存后重新启动即可。

   添加Windows环境变量,MYCAT_HOME设置为安装目录D:\MycatServer1.5 

   修改wrapper.conf文件里的改成wrapper.java.command=D:\jdk1.8\bin\java.exe

 

三、连接MySQL

   Mycat绑定MySQL 启动的配置

  conf 配置文件存放配置文件:

 --server.xml:是Mycat服务器参数调整和用户授权的配置文件。

  --schema.xml:是逻辑库定义和表以及分片定义的配置文件。

  --rule.xml:  是分片规则的配置文件,分片规则的具体一些参数信息单独存放为文件,也在这个目录下,配置文件修改需要重启MyCAT。

  --log4j.xml: 日志存放在logs/log中,每天一个文件,日志的配置是在conf/log4j.xml中,根据自己的需要可以调整输出级别为debug                           debug级别下,会输出更多的信息,方便排查问题。

  --autopartition-long.txt,partition-hash-int.txt,sequence_conf.properties, sequence_db_conf.properties 分片相关的id分片规则配置文件

  --lib     MyCAT自身的jar包或依赖的jar包的存放目录。

  --logs        MyCAT日志的存放目录。日志存放在logs/log中,每天一个文件

具体什么意思后面慢慢看。

  先解决主配置,server.xml配置文件配置访问用户及权限, 修改高亮处信息,其中mycat、user为访问mycat的用户,TESTDB为mycat虚拟的数据库,供上层应用访问。

<user name="mycat">
        <property name="password">123456</property>
        <property name="schemas">TESTDB</property>
        <!-- 表级 DML 权限设置 -->
        <!--         
        <privileges check="false">
            <schema name="TESTDB" dml="0110" >
                <table name="tb01" dml="0000"></table>
                <table name="tb02" dml="1111"></table>
            </schema>
        </privileges>        
         -->
    </user>
    <user name="user">
        <property name="password">123456</property>
        <property name="schemas">TESTDB</property>
        <property name="readOnly">true</property>
    </user>

   mycat的数据库配置是在schema.xml中配置,这部分不太好理解,精简了一下,主要分schema、dataNode、dataHost三个主要配置。

  <scheme>节点定义了mycat的虚拟数据库为TESTDB,下面借用园友的说明:

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://org.opencloudb/" >
<!--在这一行参数里面,schema name定义了可以在MyCAT前端显示的逻辑数据库的名字,checkSQLschema这个参数为False的时候,表明MyCAT会自动忽略掉表名前的数据库名,比如说mydatabase1.test1,会被当做test1;sqlMaxLimit指定了SQL语句返回的行数限制-->
    <schema name="TESTDB" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
        <!-- 主键范围规则 -->
        <!-- 这一行代表在MyCAT前端会显示哪些表名,类似几行都代表一样的意思,这里强调的是表,而MyCAT并不会在配置文件里面定义表结构,如果在前端使用show create table ,MyCAT会显示正常的表结构信息,观察Debug日志,可以看到,MyCAT把命令分发给了dn1代表的数据库,然后把dn1的查询结果返回给了前端 可以判断,类似的数据库级别的一些查询指令,有可能是单独分发给某个节点,然后再把某个节点的信息返回给前端。
        dataNode的意义很简单,这个逻辑表的数据存储在后端的哪几个数据库里面rule代表的是这个逻辑表students的具体切分策略,目前MyCAT只支持按照某一个特殊列,遵循一些特殊的规则来切分,如取模,枚举等,具体的留给之后细说                  
            --> 
        <table name="travelrecord" dataNode="dn1,dn2,dn3" rule="auto-sharding-long" />
        <table name="company" primaryKey="ID" dataNode="dn3,dn2,dn1" rule="mod-long"/>
        <table name="goods" primaryKey="ID" type="global" dataNode="dn1,dn2" />
        <!--求模分片随机规则 -->
        <table name="hotnews" primaryKey="ID" dataNode="dn1,dn2,dn3"
            rule="mod-long" />
        <table name="employee" primaryKey="ID" dataNode="dn1,dn2"
            rule="sharding-by-intfile" />
        <table name="customer" primaryKey="ID" dataNode="dn1,dn2"
            rule="sharding-by-intfile">
             <!-- 
                childtable我在测试中并没有实际用起来不过在MyCAT的设计文档里面有提到,childtable是一种依赖于父表的结构,
                这意味着,childtable的joinkey会按照父表的parentKey的策略一起切分,当父表与子表进行连接,
                且连接条件是childtable.joinKey=parenttable.parentKey时,不会进行跨库的连接.
                --> 
            <childTable name="orders" primaryKey="ID" joinKey="customer_id"
                parentKey="id">
                <childTable name="order_items" joinKey="order_id"
                    parentKey="id" />
            </childTable>
            <childTable name="customer_addr" primaryKey="ID" joinKey="customer_id"
                parentKey="id" />
        </table>

        <!-- 全局表是自动克隆到所有定义的数据节点,这样可以与拆分节点的任何表连接查询,是在同一个数据节点-->
        <table name="news_table" primaryKey="ID" type="global" dataNode="dn1,dn2,dn3" />
    </schema>

    <dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="TESTDB1" />
    <dataNode name="dn2" dataHost="localhost1" database="TESTDB2" />
    <dataNode name="dn3" dataHost="localhost1" database="TESTDB3" />

    <!--
          dataHost配置的是实际的后端数据库集群,大部分参数简单易懂,这里就不一个个介绍了,只介绍比较重要的两个参数,writeType和balance.
         --> 
        <!-- writeType和balance是用来控制后端集群的读写分离的关键参数,这里我用了双主双从的集群配置
            这里的测试过程比较麻烦,所以直接贴结论:
           1.balance=0时,读操作都在localhost上(localhost失败时,后端直接失败)
           2.balance=1时,读操作会随机分散在localhost1和两个readhost上面(localhost失败时,写操作会在localhost1,如果localhost1再失败,则无法进行写操作)
           3.balance=2时,写操作会在localhost上,读操作会随机分散在localhost1,localhost1和两个readhost上面(同上)
           4.writeType=0时,写操作会在localhost上,如果localhost失败,会自动切换到localhost1,localhost恢复以后并不会切换回localhost进行写操作
           5.writeType=1时,写操作会随机分布在localhost和localhost1上,单点失败并不会影响集群的写操作,但是后端的从库会无法从挂掉的主库获取更新,会在读数据的时候出现数据不一致
           举例:localhost失败了,写操作会在localhost1上面进行,localhost1的主从正常运行,但是localhost的从库无法从localhost获取更新,localhost的从库于其他库出现数据不一致
         --> 
    <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="localhost:3306" user="root"
            password="123456">
            <!-- can have multi read hosts -->
            <!--<readHost host="hostS2" url="192.168.1.200:3306" user="root" password="xxx" />-->
        </writeHost>
    </dataHost>

</mycat:schema>

  以上配置注意高亮部分,配置的是每个dn对应哪个实体服务器里面哪个实体库(此处只有本机,所以都绑定到本机localhost,再添加3个不同的数据库TESTDB1\TESTDB2\TESTDB3,手动都添加要测试的表,若有多余的服务器可以将ip替换掉测试),详细的内容参考文中的注释。

  经过实验 goods表:在mycat的TESTDB的虚拟表goods中添加一行记录会在 TESTDB1和TESTDB2中的表goods同步添加一行记录。

  hotnews表:在mycat的TESTDB的虚拟表hotnews中添加的一行记录会随机插入 TESTDB1、TESTDB2、TESTDB3的其中一个库中的hotnews表。

  其它表的测试你们自己试试。

  这就是分片,靠的是分片规则,下面就来看rule。

  (每个数据库中相同的表要手工提前生成表结构,否则会提示找不到此表,操作mycat时它并不能自动同步实体数据库生成,可能有方法,现在还没深入了解)

rule.xml配置文件,可以先不管。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!-- - - Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); 
    - you may not use this file except in compliance with the License. - You 
    may obtain a copy of the License at - - http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 
    - - Unless required by applicable law or agreed to in writing, software - 
    distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, - WITHOUT 
    WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. - See the 
    License for the specific language governing permissions and - limitations 
    under the License. -->
<!DOCTYPE mycat:rule SYSTEM "rule.dtd">
<mycat:rule xmlns:mycat="http://org.opencloudb/">
    <tableRule name="rule1">
        <rule>
            <columns>id</columns>
            <algorithm>func1</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>

    <tableRule name="rule2">
        <rule>
            <columns>user_id</columns>
            <algorithm>func1</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>

    <tableRule name="sharding-by-intfile">
        <rule>
            <columns>sharding_id</columns>
            <algorithm>hash-int</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>
    <tableRule name="auto-sharding-long">
        <rule>
            <columns>id</columns>
            <algorithm>rang-long</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>
    <tableRule name="mod-long">
        <rule>
            <columns>id</columns>
            <algorithm>mod-long</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>
    <tableRule name="sharding-by-murmur">
        <rule>
            <columns>id</columns>
            <algorithm>murmur</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>
    <tableRule name="sharding-by-month">
        <rule>
            <columns>create_date</columns>
            <algorithm>partbymonth</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>
    <tableRule name="latest-month-calldate">
        <rule>
            <columns>calldate</columns>
            <algorithm>latestMonth</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>

    <tableRule name="auto-sharding-rang-mod">
        <rule>
            <columns>id</columns>
            <algorithm>rang-mod</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>

    <tableRule name="jch">
        <rule>
            <columns>id</columns>
            <algorithm>jump-consistent-hash</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>

    <function name="murmur"
        class="org.opencloudb.route.function.PartitionByMurmurHash">
        <property name="seed">0</property><!-- 默认是0 -->
        <property name="count">2</property><!-- 要分片的数据库节点数量,必须指定,否则没法分片 -->
        <property name="virtualBucketTimes">160</property><!-- 一个实际的数据库节点被映射为这么多虚拟节点,默认是160倍,也就是虚拟节点数是物理节点数的160倍 -->
        <!-- <property name="weightMapFile">weightMapFile</property> 节点的权重,没有指定权重的节点默认是1。以properties文件的格式填写,以从0开始到count-1的整数值也就是节点索引为key,以节点权重值为值。所有权重值必须是正整数,否则以1代替 -->
        <!-- <property name="bucketMapPath">/etc/mycat/bucketMapPath</property> 
            用于测试时观察各物理节点与虚拟节点的分布情况,如果指定了这个属性,会把虚拟节点的murmur hash值与物理节点的映射按行输出到这个文件,没有默认值,如果不指定,就不会输出任何东西 -->
    </function>
    <function name="hash-int"
        class="org.opencloudb.route.function.PartitionByFileMap">
        <property name="mapFile">partition-hash-int.txt</property>
    </function>
    <function name="rang-long"
        class="org.opencloudb.route.function.AutoPartitionByLong">
        <property name="mapFile">autopartition-long.txt</property>
    </function>
    <function name="mod-long" class="org.opencloudb.route.function.PartitionByMod">
        <!-- how many data nodes -->
        <property name="count">3</property>
    </function>

    <function name="func1" class="org.opencloudb.route.function.PartitionByLong">
        <property name="partitionCount">8</property>
        <property name="partitionLength">128</property>
    </function>
    <function name="latestMonth"
        class="org.opencloudb.route.function.LatestMonthPartion">
        <property name="splitOneDay">24</property>
    </function>
    <function name="partbymonth"
        class="org.opencloudb.route.function.PartitionByMonth">
        <property name="dateFormat">yyyy-MM-dd</property>
        <property name="sBeginDate">2015-01-01</property>
    </function>

    <function name="rang-mod" class="org.opencloudb.route.function.PartitionByRangeMod">
            <property name="mapFile">partition-range-mod.txt</property>
    </function>

    <function name="jump-consistent-hash" class="org.opencloudb.route.function.PartitionByJumpConsistentHash">
        <property name="totalBuckets">3</property>
    </function>
</mycat:rule>

 

四、运行

  用管理员权限运行startup_nowrap.bat启动MyCat。

 

   若出现上面的问题,检查java的环境是否正确和mycat的环境配置。

启动成功后会出现:

  #如果启动失败,请修改D:\mycat\bin\startup_nowrap.bat文件中的以下参数。默认占用内存为2G
D:\dev-bin\mycat\bin>"C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0_13/bin/java" -server -Xms512m -Xmx512m -XX:MaxPermSize=64M -XX:+AggressiveOpts -XX:MaxDirectMemorySize=768m -DMYCAT_HOME=D:\
p "..\conf;..\lib\*" io.mycat.MycatStartup

  然后dos中会不停的出现心跳检测,有错误信息可去mycat\logs中查看日志。

   注意:如日志中出现192.168.xxx not connected 等信息,请允许对应的mysql远程访问,且先提前独自检查mysql都能正确访问

  使用navicat连接mycat,操作方式和连接物理mysql库一致,用户mycat,密码123456,端口8066
  连接成功后,将看到TESTDB数据库和hotnews等数据表
  在hotnews表中添加一些数据,保存
  执行select * from hotnews 查看操作,然后去TESTDB1、TESTDB2、TESTDB3中查询hotnews表

  MyCat中TESTDB是中间件逻辑数据库,MySQL中的testdb、testdb2、testdb3是真实的数据库。

  在mycat中添加数据时若提示testdb2.hotnews不存在,则要手动在testdb2中添加相同表结构。

  添加完后,可以看到hotnews记录在三个testdb、testdb2、testdb3中是均衡随机插入的。

  而goods在testdb、testdb2中是一样的。

 

至此可以配置出MyCat了,敬请期待下篇 net下如何使用。

 

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本场景通过使用阿里云负载均衡 SLB 以及对负载均衡 SLB 后端服务器 ECS 的权重进行修改,快速解决服务器响应速度慢的问题
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负载均衡(Server Load Balancer)是对多台云服务器进行流量分发的负载均衡服务,可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力,通过消除单点故障提升应用系统的可用性。 本课程主要介绍负载均衡的相关技术以及阿里云负载均衡产品的使用方法。
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