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  • MYCAT学习笔记

     

     

     

     

     

    MyCAT介绍

    1.1. 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。

    1.2. 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ORACLEDB2SQL 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

    1.3. 
    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DataNodeMySQL 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。

    2. 
    Mycat解决的问题

    l 性能问题

    l 数据库连接过多

    l E-R分片难处理

    l 可用性问题

    l 成本和伸缩性问题

     

     

    2.1. Mycat对多数据库的支持

     

    3. 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ABCA存储到节点1上,B存储到节点2上,C存储到节点3上。

     

    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、DataNodeMyCAT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

     

    4. Mycat的下载及安装

    4.1. 下载mycat

    官方网站:

    http://www.mycat.org.cn/

    github地址

    https://github.com/MyCATApache

    4.2. 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

    注意:可以使用mysql的客户端直接连接mycat服务。默认服务端口为8066

    5. Mycat分片

    5.1. 需求

    把商品表分片存储到三个数据节点上。

    5.2. 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 : db1db3

    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

    5.3. 配置schema.xml

    5.3.1. 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。

    注意: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。

    MySQL的配置文件中my.ini [mysqld] 中增加一行

      lower_case_table_names = 1

    5.3.2. Schema.xml配置

    <?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>

    5.4. 配置server.xml

    5.4.1. 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。

    5.4.2. Server.xml配置

    <user name="test">

        <property name="password">test</property>

        <property name="schemas">TESTDB</property>

        <property name="readOnly">true</property>

    </user>

    5.5. 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tableRulefunction这两个标签。在具体使用过程中可以按照需求添加tableRule

    function

    此配置文件可以不用修改,使用默认即可。

    5.6. 测试分片

    5.6.1. 创建表

    配置完毕后,重新启动mycat。使用mysql客户端连接mycat,创建表。

    -- ----------------------------

    -- Table structure for tb_item

    -- ----------------------------

    DROP TABLE IF EXISTS `tb_item`;

    CREATE TABLE `tb_item` (

      `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品id,同时也是商品编号',

      `title` varchar(100) NOT NULL COMMENT '商品标题',

      `sell_point` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '商品卖点',

      `price` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品价格,单位为:分',

      `num` int(10) NOT NULL COMMENT '库存数量',

      `barcode` varchar(30) DEFAULT NULL COMMENT '商品条形码',

      `image` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '商品图片',

      `cid` bigint(10) NOT NULL COMMENT '所属类目,叶子类目',

      `status` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '商品状态,1-正常,2-下架,3-删除',

      `created` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',

      `updated` datetime NOT NULL COMMENT '更新时间',

      PRIMARY KEY (`id`),

      KEY `cid` (`cid`),

      KEY `status` (`status`),

      KEY `updated` (`updated`)

    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='商品表';

    -- ----------------------------

    -- Table structure for tb_user

    -- ----------------------------

    DROP TABLE IF EXISTS `tb_user`;

    CREATE TABLE `tb_user` (

      `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

      `username` varchar(50) NOT NULL COMMENT '用户名',

      `password` varchar(32) NOT NULL COMMENT '密码,加密存储',

      `phone` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '注册手机号',

      `email` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '注册邮箱',

      `created` datetime NOT NULL,

      `updated` datetime NOT NULL,

      PRIMARY KEY (`id`),

      UNIQUE KEY `username` (`username`) USING BTREE,

      UNIQUE KEY `phone` (`phone`) USING BTREE,

      UNIQUE KEY `email` (`email`) USING BTREE

    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=37 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表';

    5.6.2. 插入数据

    将此文件中的数据插入到数据库:

    5.6.3. 分片测试

    由于配置的分片规则为“auto-sharding-long”,所以mycat会根据此规则自动分片。

    每个datanode中保存一定数量的数据。根据id进行分片

    经测试id范围为:

    Datanode11~5000000

    Datanode25000000~10000000

    Datanode310000001~15000000

    15000000以上的id插入时报错:

    [Err] 1064 - can't find any valid datanode :TB_ITEM -> ID -> 15000001

    此时需要添加节点了。

    6. 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。

    6.1. 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,DB server和从DB serverserver_id都必须唯一

    6.2. Mysql主服务器配置

    第一步:修改my.conf文件:

    [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

    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。

    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;

    +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

    | File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |

    +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

    | mysql-bin.000001 |      120 | db1          | mysql            |                   |

    +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

    1 row in set

    6.3. 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_portmysql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_IOSlave_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mysqluuid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。

    以上操作过程,从服务器配置完成。

    6.4. 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>

    (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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