基于amoeba实现mysql数据库的读写分离/负载均衡

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一、Amoeba的简述：[来自百度百科]

     Amoeba是一个以MySQL为底层数据存储，并对应用提供MySQL协议接口的proxy。它集中地响应应用的请求，依据用户事先设置的规则，将SQL请求发送到特定的数据库上执行。基于此可以实现负载均衡、读写分离、高可用性等需求。与MySQL官方的MySQL Proxy相比，作者强调的是amoeba配置的方便（基于XML的配置文件，用SQLJEP语法书写规则，比基于lua脚本的MySQL Proxy简单）。

     Amoeba相当于一个SQL请求的路由器，目的是为负载均衡、读写分离、高可用性提供机制，而不是完全实现它们。用户需要结合使用MySQL的 Replication等机制来实现副本同步等功能。amoeba对底层数据库连接管理和路由实现也采用了可插拨的机制，第三方可以开发更高级的策略类来替代作者的实现。这个程序总体上比较符合KISS原则的思想。目前 Amoeba 已在很多 企业的生产线上面使用。

二、Amoeba解决的问题及目前存在的劣势：

1.主要解决的问题：

  (1). 数据切分后复杂数据源整合

  (2). 提供数据切分规则并降低数据切分规则给数据库带来的影响

  (3). 降低数据库与客户端连接

  (4). 读写分离路由

2.劣势：

  (1).目前还不支持事务

  (2).暂时不支持存储过程（近期会支持）

  (3).不适合从amoeba导数据的场景或者对大数据量查询的query并不合适（比如一次请求返回10w以上甚至更多数据的场合）

  (4).暂时不支持分库分表，amoeba目前只做到分数据库实例，每个被切分的节点需要保持库表结构一致

三、基于 Amoeba 实现mysql数据库读写分离的配置

1.测试环境，amoeba的要求，软件提供，简要原理图：

  (1).测试环境：

       红帽6.3系统

       amoeba服务器地址：192.168.1.104

       mysql数据库：192.168.1.102:3306(master -- rw)/192.168.1.100:3306(slave -- r)

       注：为了方便测试读写分离，我这里是不配置主从。

  (2).amoeba的要求：

       Amoeba 是基于 java 开发，所以如果要运行 Amoeba，必须先安装 jdk 以便可以运行

  (3).软件下载:[大家可以到 http://www.oschina.net/p/amoeba (开源中国)下载]

      当前测试环境使用的amoeba软件下载地址： http://www.kuaipan.cn/file/id_119710994921422890.htm

      amoeba参考手册： http://docs.hexnova.com/amoeba/

      amoeba项目代码： http://sourceforge.net/projects/amoeba/files/

  (4).简要原理图：

2.我们这里将amoeba相关软件放在/tmp目录下，这里我们先配置JDK

# 解压JDK软件到/usr/local目录下
[root@centos tmp]# tar -xf jdk-7u15-linux-x64.tar.gz  -C /usr/local/
# 进入相应目录，并建立java目录
[root@centos tmp]# cd /usr/local/
[root@centos local]# mkdir java
# 将解压出来的内容移到java目录
[root@centos local]# mv jdk1.7.0_15/*  java
# 设置java环境变量
[root@centos local]# echo 'export JAVA_HOME=/usr/local/java' >> ~/.bashrc
[root@centos local]# . ~/.bashrc
# 测试jdk是否正确安装
[root@centos local]#  java -version
# *******************************
# 以下这个方法设置JDK[在下面设置amoeba时，会覆盖，所以这里的配置文件，以最下面amoeba的配置为准]
[root@centos java]# echo $JAVA_HOME
[root@centos java]# vim /etc/profile
# 在末尾添加
export JAVA_HOME=/usr/locla/java
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
[root@centos java]# source /etc/profile
# *******************************

3.配置amoeba中的dbServer.xml(后端mysql 服务器连接配置)

[root@centos java]# cd /tmp/
# 建立相应amoeba目录
[root@centos tmp]# mkdir /usr/local/amoeba
# 将压缩包解压到指定目录
[root@centos tmp]# tar -xf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba
[root@centos tmp]# cd /usr/local/amoeba/
[root@centos amoeba]# cd conf/
# 准备修改配置文件
#/*  以下部分为注解
#/*  Amoeba总共有7个配置文件，分别如下：
#/*  Amoeba主配置文件($AMOEBA_HOME/conf/amoeba.xml)，用来配置Amoeba服务的基本参数，如Amoeba主机地址、端口、认证方式、用于连接的用户名、密码、线程数、超时时间、其他配置文件的位置等。
#/*  数据库服务器配置文件($AMOEBA_HOME/conf/dbServers.xml)，用来存储和配置Amoeba所代理的数据库服务器的信息，如:主机IP、端口、用户名、密码等。
#/*  切分规则配置文件($AMOEBA_HOME/conf/rule.xml)，用来配置切分规则。
#/*  数据库函数配置文件($AMOEBA_HOME/conf/functionMap.xml)，用来配置数据库函数的处理方法，Amoeba将使用该配置文件中的方法解析数据库函数。
#/*  切分规则函数配置文件($AMOEBA_HOME/conf/ruleFunctionMap.xml)，用来配置切分规则中使用的用户自定义函数的处理方法。
#/*  访问规则配置文件($AMOEBA_HOME/conf/access_list.conf)，用来授权或禁止某些服务器IP访问Amoeba。
#/*  日志规格配置文件($AMOEBA_HOME/conf/log4j.xml)，用来配置Amoeba输出日志的级别和方式。
# 配置后端mysql 服务器连接[dbServer.xml]
[root@centos conf]# vim dbServers.xml
.........................(省略)
        <dbServer name="abstractServer" abstractive="true">
                <factoryConfig class="com.meidusa.amoeba.mysql.net.MysqlServerConnectionFactory">
                        <property name="manager">${defaultManager}</property>
                        <property name="sendBufferSize">64</property>
                        <property name="receiveBufferSize">128</property>
# 设置 mysql 数据库的端口
                        <!-- mysql port -->
                        <property name="port">3306</property>
# 设置缺省的数据库，当连接amoeba时，操作表必须显式的指定数据库名，即采用dbname.tablename的方式，
# 不支持 use dbname指定缺省库，因为操作会调度到各个后端dbserver
                        <!-- mysql schema -->
                        <property name="schema">kongzhong</property>
 # 设置amoeba连接后端数据库服务器的账号和密码，需在后端数据库器上创建该用户，并授权amoeba连接
                        <!-- mysql user -->
                        <property name="user">kongzhong123</property>
                        <!--  mysql password -->
                        <property name="password">kongzhong123</property>
                </factoryConfig>
                <poolConfig class="com.meidusa.amoeba.net.poolable.PoolableObjectPool">
 # 最大连接数[默认]
                        <property name="maxActive">500</property>
 # 最大空闲连接数[默认]
                        <property name="maxIdle">500</property>
                        <property name="minIdle">10</property>
                        <property name="minEvictableIdleTimeMillis">600000</property>
                        <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis">600000</property>
                        <property name="testOnBorrow">true</property>
                        <property name="testOnReturn">true</property>
                        <property name="testWhileIdle">true</property>
                </poolConfig>
        </dbServer>
 # 设置一个后端的dbServer,名为master ，这个可以随便取，但是为了明确其含义，最好给予特殊含义的单词，这里是主DB SERVER
        <dbServer name="master"  parent="abstractServer">
                <factoryConfig>
 # 设置这台DB server 的ip地址
                        <!-- mysql ip -->
                        <property name="ipAddress">192.168.1.102</property>
                </factoryConfig>
        </dbServer>
# 再设置一台后端mysql数据库，这里叫slave，名字需要唯一[这里可以创建N个后端数据库，只要复制下面<dbServer>...</dbServer>]
        <dbServer name="slave"  parent="abstractServer">
                <factoryConfig>
# 设置这台DB server 的ip地址
                        <!-- mysql ip -->
                        <property name="ipAddress">192.168.1.100</property>
                </factoryConfig>
        </dbServer>
# 指定一个虚拟的dbServer,将上面定义的dbserver加入这个虚拟的dbserver，相当于组成一个组[这里我们将读的数据库组成一个组]
# 这里 需要将 name="mul..." 改成自己想要取的名字，这个名字也需要有含义，后面会用到
        <dbServer name="ReadPool" virtual="true">
                <poolConfig class="com.meidusa.amoeba.server.MultipleServerPool">
                        <!-- Load balancing strategy: 1=ROUNDROBIN , 2=WEIGHTBASED , 3=HA-->
# 选择调度算法 1 是轮询 2 是权重 3 是HA 这里选择1 轮询
                        <property name="loadbalance">1</property>
                        <!-- Separated by commas,such as: server1,server2,server1 -->
# 负载均衡,slave1，slave2当成2个服务器进行调度，这模拟量加权的调度算法。
# 注意这里使用的dbserver必须是已经定义了的，可以写多个，如slave1，slave2
                        <property name="poolNames">slave</property>
                </poolConfig>
        </dbServer>
</amoeba:dbServers>

4. 配置 Amoeba 监听端口[amoeba.xml]

[root@centos conf]# vim amoeba.xml
.........................(省略)
        <proxy>
                <!-- service class must implements com.meidusa.amoeba.service.Service -->
                <service name="Amoeba for Mysql" class="com.meidusa.amoeba.net.ServerableConnectionManager">
                        <!-- port -->
 # 设置amoeba监听的端口(这里如果默认，后面测试需要指定端口，就是这里的端口)
                        <property name="port">3306</property>
                        <!-- bind ipAddress -->
                        <!--
 # 设置监听的接口，如果不设置，则监听所有的IP[选择默认]
                        <property name="ipAddress">127.0.0.1</property>
                         -->
.........................(省略)
                        <property name="authenticator">
                                <bean class="com.meidusa.amoeba.mysql.server.MysqlClientAuthenticator">
# 提供客户端连接amoeba时需要使用这里设定的账号 (这里的账号密码和amoeba连接后端数据库服务器的密码无关)
                                        <property name="user">kongzhong</property>
# 提供客户端连接amoeba时需要使用这里设定的密码
                                        <property name="password">kongzhong</property>
                                        <property name="filter">
                                                <bean class="com.meidusa.amoeba.server.IPAccessController">
                                                        <property name="ipFile">${amoeba.home}/conf/access_list.conf</property>
                                                </bean>
                                        </property>
                                </bean>
                        </property>
                </service>
.........................(省略)
        <queryRouter class="com.meidusa.amoeba.mysql.parser.MysqlQueryRouter">
                <property name="ruleLoader">
                        <bean class="com.meidusa.amoeba.route.TableRuleFileLoader">
                                <property name="ruleFile">${amoeba.home}/conf/rule.xml</property>
                                <property name="functionFile">${amoeba.home}/conf/ruleFunctionMap.xml</property>
                        </bean>
                </property>
                <property name="sqlFunctionFile">${amoeba.home}/conf/functionMap.xml</property>
                <property name="LRUMapSize">1500</property>
                <property name="defaultPool">master</property>
                <!--                 -->
# 把默认注释掉的读写分离选项，把注释去掉并readpool修改成ReadPool(这个名字，我们前面在dbServer.xml里设置一个读数据库组，这里是作为只读池)
                <property name="writePool">master</property>
                <property name="readPool">ReadPool</property>
                <property name="needParse">true</property>
        </queryRouter>

5. 配置amoeba及JAVA的环境变量

[root@centos conf]# vim /etc/profile
JAVA_HOME=/usr/locla/java
AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba
export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin:$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin
[root@centos conf]# source /etc/profile

6.启动amoeba测试

# 如果确认能够正常启动，就加>>/dev/null 否则还是看一下提示信息
[root@centos conf]# amoeba start & >>/dev/null
# 检测启动情况
[root@centos conf]# netstat -tulnp |grep java
# 停止amoeba测试指令是否可用
[root@centos conf]# amoeba stop

7.在两台数据库做刚才设置中的相应操作

(1).在主DB server上操作

# 建立配置文件指定的数据库
mysql> create database kongzhong;
mysql> use kongzhong
# 创建用于测试的表
mysql> create table t1(name varchar(10));
# 插入测试数据
mysql> insert into t1 values('102');
# 授予amoeba用户连接数据库的权限
mysql> grant all privileges on kongzhong.* to 'kongzhong123'@'192.168.1.104' identified by 'kongzhong123';
mysql> flush privileges;

(2).在从DB server上操作

# 建立配置文件指定的数据库
mysql> create database kongzhong;
mysql> use kongzhong
# 创建用于测试的表
mysql> create table t1(name varchar(10));
# 插入测试数据
mysql> insert into t1 values('100');
# 授予amoeba用户连接数据库的权限
mysql> grant all privileges on kongzhong.* to 'kongzhong123'@'192.168.1.104' identified by 'kongzhong123';
mysql> flush privileges;

8.在任何一台机器上登陆测试，这里的ip地址指向amoeba所在服务器的ip地址

# 登陆相应数据库，查询当前所在数据库(相应大家都应该懂的，就不详细演示了)
[root@client102 ~]# mysql -ukongzhong -p -h192.168.1.104
[root@client100 ~]# mysql -ukongzhong -p -h192.168.1.104
[root@client104 ~]# mysql -ukongzhong -p -h192.168.1.104

9.遇到的问题

(1).报错1：

The stack size specified is too small, Specify at least 160k
Error: Could not create the Java Virtual Machine.
Error: A fatal exception has occurred. Program will exit.
解决方法：
[root@centos bin]# cd /usr/local/amoeba/
# 修改配置文件
[root@centos amoeba]# vim bin/amoeba
将下面这行
DEFAULT_OPTS="-server -Xms1024m -Xmx1024m -Xss128k"
修改为：
DEFAULT_OPTS="-server -Xms256m -Xmx256m -Xss256k"

(2).报错2：

Error: JAVA_HOME environment variable is not set.
解决方法：
[root@centos local]# echo 'export JAVA_HOME=/usr/local/java' >> ~/.bashrc
[root@centos local]# . ~/.bashrc

10.需要注意的问题，思路延伸

(1).取消日志生成，不然磁盘容易爆满

[root@centos conf]# vim log4j.xml [此文件在amoeba目录下的conf目录下]
修改log4j.xml 取消日志文件生成（太大了，磁盘很容易满）
<param name="file" value="${amoeba.home}/logs/project.log"/>
改成
<param name="file" value="<![CDATA[${amoeba.home}/logs/project.log>/dev/null]]>"/>

(2).性能优化

[root@centos amoeba]# vim bin/amoeba
DEFAULT_OPTS="-server -Xms256m -Xmx256m -Xss128k"
改成
DEFAULT_OPTS="-server -Xms512m -Xmx512m -Xmn100m -Xss1204k"