1.前言

mysql作為互聯網公司都會用到的數據庫，如果在使用過程中出現性能問題，會采用mysql的橫向擴展，使用主從復制來提高讀性能，要是解決寫入問題，需要進行分庫分表。本文不會去介紹mysql的高可用，需要了解Mysql高可用架構相關的請戳淺談MySQL集群高可用架構，本文主要介紹mysql的訪問中間件(DAL)的一些實現方案。

2.Atlas

官網：https://github.com/Qihoo360/Atlas/blob/master/README_ZH.md

2.1.atlas簡介

Atlas是由 Qihoo 360公司Web平臺部基礎架構團隊開發維護的一個基于MySQL協議的數據中間層項目。它在MySQL官方推出的MySQL-Proxy 0.8.2版本的基礎上，修改了大量bug，添加了很多功能特性。目前該項目在360公司內部得到了廣泛應用，很多MySQL業務已經接入了Atlas平臺，每天承載的讀寫請求數達幾十億條。同時，有超過50家公司在生產環境中部署了Atlas，超過800人已加入了我們的開發者交流群，并且這些數字還在不斷增加。

2.2.atlas架構

Atlas是一個位于應用程序與MySQL之間中間件。在后端DB看來，Atlas相當于連接它的客戶端，在前端應用看來，Atlas相當于一個DB。Atlas作為服務端與應用程序通訊，它實現了MySQL的客戶端和服務端協議，同時作為客戶端與MySQL通訊。它對應用程序屏蔽了DB的細節，同時為了降低MySQL負擔，它還維護了連接池。

2.3.主要功能

1.讀寫分離

2.從庫負載均衡

3.IP過濾

4.自動分表

5.DBA可平滑上下線DB

6.自動摘除宕機的DB

Atlas相對于官方MySQL-Proxy的優勢

1.將主流程中所有Lua代碼用C重寫，Lua僅用于管理接口

2.重寫網絡模型、線程模型

3.實現了真正意義上的連接池

4.優化了鎖機制，性能提高數十倍

3.Mysql router

官網：http://dev.mysql.com/doc/mysql-router/en/

3.1.mysql router簡介

MySQL Router是mysql官方發布的數據庫中間件，是處于應用client和dbserver之間的輕量級代理程序，它能檢測，分析和轉發查詢到后端數據庫實例，并把結果返回給client。是mysql-proxy的一個替代品。其架構圖和功能如下。

3.2.mysql router架構

 

 

1.Router實現讀寫分離，程序不是直接連接數據庫IP，而是固定連接到mysql router。MySQL Router對前端應用是透明的。應用程序把MySQL Router當作是普通的mysql實例，把查詢發給MySQL Router,而MySQL Router會把查詢結果返回給前端的應用程序。

2.從數據庫服務器故障，業務可以正常運行。由MySQL Router來進行自動下線不可用服務器。程序配置不需要任何修改。

3.主數據庫故障，由MySQL Router來決定主從自動切換，業務可以正常訪問。程序配置不需要做任何修改。

MySQL Router讀寫分離原理：

MySQL Router接受前端應用程序請求后，根據不同的端口來區分讀寫，把連接讀寫端口的所有查詢發往主庫，把連接只讀端口的select查詢以輪詢方式發往多個從庫，從而實現讀寫分離的目的。讀寫返回的結果會交給MySQL Router,由MySQL Router返回給客戶端的應用程序。

3.3.mysql router主要功能

MySQL Router的主要用途是讀寫分離，主主故障自動切換，負載均衡，連接池等。

4.Mycat

官網：http://www.mycat.org.cn/

4.1.mycat簡介

Mycat是基于開源cobar演變而來，對cobar的代碼進行了徹底的重構，使用NIO重構了網絡模塊，并且優化了Buffer內核，增強了聚合，Join等基本特性，同時兼容絕大多數數據庫成為通用的數據庫中間件。1.4 版本以后 完全的脫離基本cobar內核，結合Mycat集群管理、自動擴容、智能優化，成為高性能的中間件。

• 一個徹底開源的，面向企業應用開發的大數據庫集群
• 支持事務、ACID、可以替代MySQL的加強版數據庫
• 一個可以視為MySQL集群的企業級數據庫，用來替代昂貴的Oracle集群
• 一個融合內存緩存技術、NoSQL技術、HDFS大數據的新型SQL Server
• 結合傳統數據庫和新型分布式數據倉庫的新一代企業級數據庫產品
• 一個新穎的數據庫中間件產品

4.2.mycat架構

 

 

4.3.mycat主要功能

• 支持SQL92標準
• 遵守Mysql原生協議，跨語言，跨平臺，跨數據庫的通用中間件代理。
• 基于心跳的自動故障切換，支持讀寫分離，支持MySQL主從，以及galera cluster集群。
• 支持Galera for MySQL集群，Percona Cluster或者MariaDB cluster
• 基于Nio實現，有效管理線程，高并發問題。
• 支持數據的多片自動路由與聚合，支持sum,count,max等常用的聚合函數。
• 支持單庫內部任意join，支持跨庫2表join，甚至基于caltlet的多表join。
• 支持通過全局表，ER關系的分片策略，實現了高效的多表join查詢。
• 支持多租戶方案。
• 支持分布式事務(弱xa)。
• 支持全局序列號，解決分布式下的主鍵生成問題。
• 分片規則豐富，插件化開發，易于擴展。
• 強大的web，命令行監控。
• 支持前端作為mysq通用代理，后端JDBC方式支持Oracle、DB2、SQL Server 、 mongodb 、巨杉。
• 支持密碼加密
• 支持服務降級
• 支持IP白名單
• 支持SQL黑名單、sql注入攻擊攔截
• 支持分表(1.6)
• 集群基于ZooKeeper管理，在線升級，擴容，智能優化，大數據處理(2.0開發版)。

Mysql+mycat架構實戰請戳Mysql+Mycat實現數據庫主從同步與讀寫分離

5.Cobar

官網：https://github.com/alibaba/cobar/wiki

5.1.cobar簡介

Cobar是提供關系型數據庫(MySQL)分布式服務的中間件，它可以讓傳統的數據庫得到良好的線性擴展，并看上去還是一個數據庫,對應用保持透明。產品在阿里巴巴穩定運行3年以上。接管了3000+個MySQL數據庫的schema。集群日處理在線SQL請求50億次以上。集群日處理在線數據流量TB級別以上。

5.2.cobar架構

 

 

5.3.cobar現狀

2013年阿里的Cobar在社區使用過程中發現存在一些比較嚴重的問題，及其使用限制，后來在cobar的基礎上改良誕生mycat，也就是目前cobar的代替版，而且2013年之后就沒有版本更新了。

6.Amoeba

官網：http://docs.hexnova.com/amoeba/

6.1.amoeba簡介

Amoeba(變形蟲)項目,該開源框架于2008年 開始發布一款 Amoeba for Mysql軟件。這個軟件致力于MySQL的分布式數據庫前端代理層，它主要在應用層訪問MySQL的 時候充當SQL路由功能，專注于分布式數據庫代理層(Database Proxy)開發。座落與 Client、DB Server(s)之間,對客戶端透明。具有負載均衡、高可用性、SQL 過濾、讀寫分離、可路由相關的到目標數據庫、可并發請求多臺數據庫合并結果。通過Amoeba你能夠完成多數據源的高可用、負載均衡、數據切片的功能

6.2.amoeba架構

 

 

6.3.amoeba現狀

目前作者已經停止維護。

7.Mysql proxy

7.1.mysql proxy簡介

MySQL Proxy是一個處于你的client端和MySQL server端之間的簡單程序，它可以監測、分析或改變它們的通信。它使用靈活，沒有限制，常見的用途包括：負載均衡，故障、查詢分析，查詢過濾和修改等等。MySQL Proxy就是這么一個中間層代理，簡單的說，MySQL Proxy就是一個連接池，負責將前臺應用的連接請求轉發給后臺的數據庫，并且通過使用lua腳本，可以實現復雜的連接控制和過濾，從而實現讀寫分離和負載平衡。對于應用來說，MySQL Proxy是完全透明的，應用則只需要連接到MySQL Proxy的監聽端口即可。當然，這樣proxy機器可能成為單點失效，但完全可以使用多個proxy機器做為冗余，在應用服務器的連接池配置中配置到多個proxy的連接參數即可。MySQL Proxy更強大的一項功能是實現“讀寫分離”，基本原理是讓主數據庫處理事務性查詢，讓從庫處理SELECT查詢。數據庫復制被用來把事務性查詢導致的變更同步到集群中的從庫。

7.2.mysql proxy現狀

自從mysql官網出現mysql router之后，mysql proxy就已經停止維護了。

mysql proxy架構實戰：ProxySQL+Mysql實現數據庫讀寫分離實戰

8.客戶端分片

8.1.客戶端分片簡介

程序客戶端進行分庫分表。也就是直接在程序里面進行數據庫和表的拆分，例如用戶表。根據用戶的UID，例如13678789，根據最后一位，可以拆分為0-9共10個數據庫，把尾號是0的存入db_user_0數據庫，尾號是1的存入db_user_1數據庫，select的時候也是一樣。然后根據倒數第二位，可以拆分為0-9共10張表，根據倒數第二的尾號寫入相應的表中。例如13678789這個UID的信息，寫入db_user_9數據庫的table_user_8的表中。

8.2.優點

(1)不需要使用中間件對性能沒有影響(2)通過代碼控制，可定義性強

9.后記

對于上面的mysql中間件，我個人建議在生產中使用atlas和mycat，開發實力較強或者有DBA的情況下可以使用客戶端分片。Mysql router感覺目前還不是很成熟，至于其他的中間件作者都不更新了，只要沒有歷史遺留問題還是不要用了。