Mycat - 實現資料庫的讀寫分離與高可用
前言
開心一刻
上語文課，不小心睡著了，坐在邊上的同桌突然叫醒了我，並小聲說道：“讀課文第三段”。我立馬起身大聲讀了起來。正在黑板寫字的老師嚇了一跳，老師鬱悶的看著我，問道：“同學有什麼問題嗎？”，我貌似知道了什麼，蛋定的說了一句：“這段寫的真好！我給大夥念念！”，老師還較真了：“你說說看，好在哪裡？”，頓時我就無語了，臉黑著望向了同桌了，心想著：“這是個畜生啊！”
前情回顧
mysql5.7.18的安裝與主從複製中講到了基於mysql5.7.18的主從複製結構的搭建，比較簡單，只要細心點，很容易搭建成功。
spring整合mybatis實現mysql讀寫分離
mysql主從實現
Mycat不負責任何的資料同步問題，mysql的主從複製還得從mysql層面來實現；如果沒有實現mysql的主從複製，後文就都成
mysql的主從複製是實現讀寫分離的基礎，具體的搭建過程請參考：mysql5.7.18的安裝與主從複製，本文就不展示詳細的搭建過程了。我的mysql主從資訊如下
master:192.168.1.210；slave:192.168.1.211； 需要複製的資料庫：mycat_db
Mycat搭建
Mycat是什麼？是資料庫中介軟體，介於資料庫與應用之間，進行資料處理與互動的中介軟體服務，可以簡單的理解成資料庫代理，我們的應用只需要與資料庫中介軟體互動，而無需關注複雜的資料庫部署。
如上圖所示，資料被分到多個分片資料庫後，應用如果需要讀取資料，就需要處理多個數據源的資料。如果沒有資料庫中介軟體，那麼應用將直接面對分片叢集，資料來源切換、事務處理、資料聚合都需要在應用層直接處理，原本該是專注於業務的應用，將會花大量的工作來處理分片後的問題，最重要的是每個應用處理將是完全的重複造輪子。所以有了資料庫中介軟體，應用只需要關注業務處理，大量的通用的資料聚合、事務、資料來源切換都由資料庫中介軟體來處理。更多Mycat資訊，請查閱
192.168.1.212上搭建Mycat
JDK的安裝
Mycat依賴jdk，我們需要先安裝jdk，必須是JDK7或更高版本；具體安裝過程就不做展示了，大家可參考：virtualBox安裝centos，並搭建tomcat。
Mycat安裝
安裝包：Mycat-server-1.6.6.1-release-20181031195535-linux.tar，在/opt目錄下
[[email protected] opt]# cp Mycat-server-1.6.6.1-release-20181031195535-linux.tar.gz -C /usr/local
[[email protected] local]# useradd mycat
[[email protected] local]# chown -R mycat:mycat /usr/local/mycat
[[email protected] local]# passwd mycat
修改mycat記憶體配置
我的linux虛擬機器配置的記憶體大小是1GB，大家需要根據自己的實際情況進行配置
[[email protected] local]# vi mycat/conf/wrapper.conf
wrapper.java.additional.10=-Xmx4G (大約在36行) wrapper.java.additional.11=-Xms1G 改成 wrapper.java.additional.10=-Xmx1G wrapper.java.additional.11=-Xms256M
配置hostname（若已配置則忽略）
[[email protected] local]# vi /etc/sysconfig/network
追加一行：HOSTNAME=你的主機名(xxxx)，我的主機名是centos212
[[email protected] local]# vi /etc/hosts
在127.0.0.1和::1末尾追加你的主機名(xxxx),如下圖所示，
將MyCat配置到環境變數中
[[email protected] local]# vi /etc/profile
增加如下內容
MYCAT_HOME=/usr/local/mycat
PATH=$MYCAT_HOME/bin:$PATH
儲存後退出，執行source命令使配置生效
[[email protected] local]# source /etc/profile
配置mycat
server.xml和rule.xml先不修改，用預設的即可；只需要簡單配置下schema.xml
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">
<schema name="TESTDB" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn1">
</schema>
<!-- <dataNode name="dn1$0-743" dataHost="localhost1" database="db$0-743"
/> -->
<dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="test_db" />
<dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1" slaveThreshold="100">
<heartbeat>select user()</heartbeat>
<writeHost host="hostM1" url="192.168.1.210:3306" user="root" password="123456" />
</dataHost>
</mycat:schema>
View Code
預設有兩個賬號可以連線mycat的TESTDB，root:123456和user:user（在server.xml中），user賬號只有只讀許可權。
啟動mycat
[[email protected] local]# mycat start
搭建結果展示
可以看到，通過mycat我們成功往192.168.1.210的test_db庫中建立了一張tbl_user表。
mysql讀寫分離、高可用實現
本文不涉及複雜的資料庫部署，只是簡單的mysql主從部署（單主單從），Mycat實現mysql的讀寫分離與高可用；mysql主從複製已經搭建好，Mycat也已經搭建好，剩下的就是配置Mycat，將Mycat與我們的mysql整合起來，結構圖如下
如圖所示，writeHost表示主節點，readHost表示從節點，Mycat內部定期對一個dataHost裡所有的writeHost與readHost節點發起心跳檢測（writeHost與readHost都可以配置多個，至於資料同步的問題則需要我們從mysql層面實現了，Mycat並不提供資料同步的支援，本文只講mysql一主一從），正常情況下，Mycat會將第一個writeHost作為寫節點，所有的DML SQL會發送給此節點，若Mycat開啟了讀寫分離，則Select SQL會根據讀寫分離策略發往readHost(+writeHost)執行。當一個dataHost裡面配置了多個writeHost時，如果第一個writeHost宕機，則Mycat會在預設的3次心跳檢查失敗後，自動切換到下一個可用的writeHost，以此類推。
這存在一個問題，就是當宕機的writeHost恢復後，怎麼重新加入Mycat，要不要恢復為原來的寫節點？ 最佳建議方式是：保持現有狀態不變，改旗易幟，恢復後的mysql節點作為從節點，跟隨新的主節點，重新配置主從同步，原來跟隨該節點做同步的從節點也同樣換帥，重新配置同步源，這些節點的資料手工完成同步後，再加入Mycat裡。
配置Mycat，實現mysql讀寫分離與高可用
此種需求下，Mycat的配置非常簡單，不用針對每個表進行配置，只需要在schema.xml中的元素上增加dataNode="defaultDN"屬性，並配置此dataNode對應的真實物理資料庫的database，然後dataHost開啟讀寫分離功能即可。具體配置如下，server.xml和rule.xml先不修改，用預設的即可；只需要簡單配置下schema.xml
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">
<schema name="TESTDB" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn1">
</schema>
<!-- <dataNode name="dn1$0-743" dataHost="localhost1" database="db$0-743"
/> -->
<dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="mycat_db" />
<dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1"
writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1" slaveThreshold="100">
<heartbeat>select user()</heartbeat>
<writeHost host="hostM1" url="192.168.1.210:3306" user="root" password="123456">
<readHost host="hostS1" url="192.168.1.211:3306" user="root" password="123456" /> <!-- 讀寫分離; 寫走hostM1,讀走hostS1; hostM1宕機了, hostS1也不可用 -->
</writeHost>
<writeHost host="hostM2" url="192.168.1.211:3306" user="root" password="123456" /> <!-- 高可用,hostM1宕機了, hostM2頂上 -->
</dataHost>
</mycat:schema>
View Code
重啟mycat：[[email protected] logs]# mycat restart，mycat資料庫TESTDB內容如下
測試結果展示
讀寫分離
一般情況，查詢會走slave節點，其他走master節點，對master節點資料庫的增、刪、改操作最終會同步到slave節點，但這個同步所需要的時間不好掌握（網路延時等因素），如果延時太長，我們新增一條資料後立即去查詢，很有可能會查詢不到剛新增的的資料；如果對資料的實時性要求比較高的查詢，我們可以強制查詢走master節點，如下所示
強制走master：/*!mycat:db_type=master*/ select * from tbl_user；強制走slave：/*!mycat:db_type=slave*/ select * from tbl_user
另外我們可以配置mycat，根據主從延時時長來決定查詢走master還是slave，具體配置可查閱《Mycat權威指南》。
讀寫分離示例如下：
可以看到，一般查詢走的是slave；增、刪、改走master，然後同步到slave；我們也可以強制走master，還是slave。示例中我手動的將slave中的王五改成了王五_1，是為了更好的展示查詢請求是走的master還是slave，真實情況是不會出現這種情況的。
高可用
我們手動停掉master上的mysql服務，看看mycat能不能自動的切換到下一個writeHost，示例如下
mycat將master從hostM1切換到hostM2需要一定的時間，切換過程中如果強制從master操作，會丟擲連線異常（java.net.ConnectException: 拒絕連線），這是屬於正常情況。當切換完成之後，就可以正常操作mycat了，而我們的操作方式無需做任何改變（應用無需做任何變化，仍按之前的方式訪問mycat即可）。
宕機的master節點修復後，如何重新加入mycat，這個問題在前面已經講過，該節點及其readHost節點全部以slave的形式加入到其他writeHost的readHost中，修改schema.xml，而不要去修改dnindex.properties，另外還得從mysql層面修改同步源。
總結
1、資料的同步在mysql層面實現的，mycat不負責任何的資料庫同步；
2、mycat的搭建比較簡單，但也有一些注意點：依賴JDK以及其版本，hostname配置等等。期間如果遇到什麼問題，儘量百度，就不要google了，Mycat是中國製造，百度搜索的資料更全；
3、資料庫的讀寫分離是mycat最常用的場景之一，配置比較簡單，細心一點，實現起來應該不難；
4、讀寫分離往往還伴隨著高可用，同樣mycat也支援mysql的高可用，能夠自動的進行master的切換；
5、關於mycat自身的高可用、應用整合，我們下篇再講，敬請期待吧；
參考
《Mycat實戰指南》