【MySQL】——mysql 中间件mysql-router

一、前言

       MySQL Router最早是作为MySQL-Proxy的替代方案出现的。作为一个轻量级中间件，MySQL Router可在应用程序和后端MySQL服务器之间提供透明路由和负载均衡，从而有效提高MySQL数据库服务的高可用性与可伸缩行。MySQL Router 2.0是其初始版本，适用于MySQL Fabric用户，但已被弃用，不再支持。MySQL Router 2.1为支持MySQL InnoDB Cluster而引入，MySQL Router 8.0则是MySQL Router 2.1上的扩展，版本号与MySQL服务器版本号保持一致。即Router 2.1.5作为Router 8.0.3（以及MySQL Server 8.0.3）发布，2.1.x分支被8.0.x取代。这两个分支完全兼容。当前最新版本为8.0.17，MySQL强烈建议使用Router 8与MySQL Server 8和5.7一起使用。

二、mysql router架构

• MySQL Router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。
• 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。
• 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。
• 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。

 三、mysql 功能

1. 透明路由

        MySQL Router通过智能地将客户端连接路由到MySQL服务器来简化应用程序开发。MySQL使用组复制在多个服务器之间复制数据，当服务器发生故障时执行自动故障转移，基于paxos协议在剩余实例中选举一个新的主库。这里存在一个问题，如果应用程序直连主库，当发生主库切换时可用的数据库IP地址发生变化，客户端应用程序必须自行修改它的连接配置。这种方案极不现实，因为需要应用程序了解组复制的拓扑结构并知道哪个MySQL实例是主库，对于应用程序显然是强人所难，这些处理逻辑本应对应用透明。而这正是MySQL Router的用武之地。当与InnoDB Cluster一起使用时，MySQL Router充当代理，向应用程序隐藏网络上的多个MySQL实例，并将数据请求映射到其中一个集群实例。只要有足够的在线副本并且组件之间的通信完好无损，客户端就能够连接其中一个实例，保持对外服务的连续性。应用程序要做的只是连接到Router，而不是直连MySQL数据库实例，其它的交给Router处理即可。

       MySQL Router的推荐部署模型是与InnoDB Cluster集成，其中Router与应用程序最好位于同一主机上。

2. 元数据缓存

      MySQL Router处于应用程序和MySQL服务器之间。当应用程序连接到Router时，Router从其候选池中选择合适的MySQL服务器连接，此后Router转发应用程序和MySQL之间的所有往返网络流量。MySQL Router保留在线MySQL服务器的缓存列表，或配置的InnoDB Cluster的拓扑和状态。Router启动时，列表从Router的配置文件加载。当使用--bootstrap选项引导Router时，此列表由InnoDB群集服务器生成。为了更新缓存，Router元数据缓存组件与包含元数据的InnoDB Cluster服务器之一保持连接，通过从该MySQL实例的performance_schema库表查询元数据和实时状态信息来实现。每当修改InnoDB集群时都会更改集群元数据，并且只要检测到集群状态更改，就会通过MySQL服务器的Group Replication插件实时更新performance_schema库表。

当Router检测到连接的MySQL服务器关闭时，它会尝试连接到不同的MySQL服务器以从新的服务器获取元数据和InnoDB Cluster状态。关闭的MySQL服务器的应用程序连接会自动关闭。应用程序必须重新连接到Router，这要求应用程序实现重连机制。Router将它们重定向到在线MySQL服务器。

3. 简单重定向

      Router将MySQL连接重定向到可用的MySQL服务器，这意味着数据包是在未经检查的情况下整体路由的。如果连接失败，应用程序须要重试连接，MySQL Router在尝试连接失败后选择新的MySQL服务器。这被称为简单重定向连接路由，因为它需要应用程序重试连接。也就是说，如果从MySQL Router到MySQL服务器的连接中断，则应用程序会遇到连接失败，但新的连接尝试会触发Router查找并连接到另一台MySQL服务器。路由连接的服务器和路由策略在配置文件中定义。使用MySQL Router不需要特定的库或接口，与不使用Router相比，应用程序所感知的唯一区别是如何建立与MySQL服务器的连接。因为MySQL Router在尝试连接时只是单纯重定向，并不读取数据包或执行分析，所以应用程序需要捕获连接错误并重试连接到Router。

使用MySQL Router的工作流程如下：

1. MySQL客户端连接到MySQL Router。
2. Router检查可用的MySQL服务器。
3. Router打开一个适用MySQL服务器的连接。
4. Router在应用程序和MySQL服务器之间来回转发数据包
5. 如果连接的MySQL服务器出现故障， Router将断开连接。当应用程序重试连接到Router时，Router选择另一个可用MySQL服务器。

部署MySQL Router时建议但不强制遵循两点：

• 在与应用程序相同的主机上安装并运行MySQL Router。
• 使用配置文件中的bind_port = 127.0.0.1:将 Router绑定到localhost，或者禁用TCP连接（--conf-skip-tcp）并将其限制为仅使用Unix套接字连接（--conf-use-sockets）。

建议主要出于性能考虑。每当在网络中引入通信组件时，都会产生一定的开销，并且会受到工作负载的严重影响。幸运的是，MySQL Router的性能影响非常小。官方文档显示，当前版本的简单重定向连接路由，其速度与直连数据库相比仅慢约1%。

四、mysql router使用

1、配置请参考博文链接

2、配置完成后登陆数据库查看mysql_innodb_cluster_metadata这个库的数据

mysql> use mysql_innodb_cluster_metadata;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
mysql> show tables;
+-----------------------------------------+
| Tables_in_mysql_innodb_cluster_metadata |
+-----------------------------------------+
| clusters                                |
| hosts                                   |
| instances                               |
| replicasets                             |
| routers                                 |
| schema_version                          |
+-----------------------------------------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from hosts;
+---------+------------------------------+------------+-------------------+----------+------------------------------------+--------------------+
| host_id | host_name                    | ip_address | public_ip_address | location | attributes                         | admin_user_account |
+---------+------------------------------+------------+-------------------+----------+------------------------------------+--------------------+
|       7 | npgam-0.npgam-gvr.276        |            | NULL              |          | NULL                               | NULL               |
|      14 | npgam-1.npgam-gvr.276        |            | NULL              |          | NULL                               | NULL               |
|      21 | npgam-2.npgam-gvr.276        |            | NULL              |          | NULL                               | NULL               |
|      28 | npgam-router-7f76cff56-xj7xl | NULL       | NULL              |          | {"registeredFrom": "mysql-router"} | NULL               |
+---------+------------------------------+------------+-------------------+----------+------------------------------------+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from replicasets;
+---------------+------------+-----------------+---------------+-----------------+--------+------------------------------------------------------------------------------------------+-------------+
| replicaset_id | cluster_id | replicaset_type | topology_type | replicaset_name | active | attributes                                                                               | description |
+---------------+------------+-----------------+---------------+-----------------+--------+------------------------------------------------------------------------------------------+-------------+
|             7 |          7 | gr              | pm            | default         |      1 | {"adopted": "1", "group_replication_group_name": "f76fc779-12fe-4a3f-97c8-f51bcb332069"} | NULL        |
+---------------+------------+-----------------+---------------+-----------------+--------+------------------------------------------------------------------------------------------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from routers;
+-----------+-------------+---------+------------+
| router_id | router_name | host_id | attributes |
+-----------+-------------+---------+------------+
|         7 |             |      28 | NULL       |
+-----------+-------------+---------+------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from clusters;
+------------+--------------+--------------------+-----------------+---------------------+---------+-------------------+
| cluster_id | cluster_name | default_replicaset | description     | mysql_user_accounts | options | attributes        |
+------------+--------------+--------------------+-----------------+---------------------+---------+-------------------+
|          7 | npgam        |                  7 | Default Cluster | NULL                | null    | {"default": true} |
+------------+--------------+--------------------+-----------------+---------------------+---------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql>

五、参考资料

【1】官方文档