MaxScale:实现MySQL读写分离与负载均衡的中间件利器

1、

配置好了MySQL的主从复制结构后,我们希望实现读写分离,把读操作分散到从服务器中,并且对多个从服务器能实现负载均衡。

读写分离和负载均衡是MySQL集群的基础需求,MaxScale 就可以帮着我们方便的实现这些功能。

2、MaxScale 的基础构成

MaxScale 是MySQL的兄弟公司 MariaDB 开发的,现在已经发展得非常成熟。MaxScale 是插件式结构,允许用户开发适合自己的插件。

MaxScale 目前提供的插件功能分为5类:

认证插件

提供了登录认证功能,MaxScale 会读取并缓存数据库中 user 表中的信息,当有连接进来时,先从缓存信息中进行验证,如果没有此用户,会从后端数据库中更新信息,再次进行验证

协议插件

包括客户端连接协议,和连接数据库的协议

路由插件

决定如何把客户端的请求转发给后端数据库服务器,读写分离和负载均衡的功能就是由这个模块实现的

监控插件

对各个数据库服务器进行监控,例如发现某个数据库服务器响应很慢,那么就不向其转发请求了

日志和过滤插件

提供简单的数据库防火墙功能,可以对SQL进行过滤和容错

3、

例如有 3 台数据库服务器,是一主二从的结构。

过程概述

(1)配置好集群环境

(2)下载安装 MaxScale

(3)配置 MaxScale,添加各数据库信息

(4)启动 MaxScale,查看是否正确连接数据库

(5)客户端连接 MaxScale,进行测试

详细过程

(1)配置一主二从的集群环境

准备3台服务器,安装MySQL,配置一主二从的复制结构。

(2)安装 MaxScale

最好在另一台服务器上安装,如果资源不足,可以和某个MySQL放在一起。

MaxScale 的下载地址:https://downloads.mariadb.com/files/MaxScale

根据自己的服务器选择合适的安装包。

以 centos 7 为例 安装步骤如下:

yum install libaio.x86_64 libaio-devel.x86_64 novacom-server.x86_64 libedit -yrpm -ivh maxscale-1.4.3-1.centos.7.x86_64.rpm

(3)配置 MaxScale

在开始配置之前,需要在 master 中为 MaxScale 创建两个用户,用于监控模块和路由模块。

创建监控用户

mysql> create user scalemon@’%’ identified by “111111”;mysql> grant replication slave, replication client on *.* to scalemon@’%’;

创建路由用户

mysql> create user maxscale@’%’ identified by “111111”;mysql> grant select on mysql.* to maxscale@’%’;

用户创建完成后,开始配置

vi /etc/maxscale.cnf

找到[server1]部分,修改其中的 address 和 port,指向 master 的 IP 和端口。

复制2次 [server1] 的整块儿内容,改为 [server2] 与 [server3],同样修改其中的 address 和 port,分别指向 slave1 和 slave2:

找到[MySQL Monitor]部分,修改 servers 为 server1,server2,server3,修改 user 和 passwd 为之前创建的监控用户的信息(scalemon,111111)。

找到[Read-Write Service]部分,修改 servers 为 server1,server2,server3,修改 user 和 passwd 为之前创建的路由用户的信息(maxscale,111111)。

由于我们使用了 [Read-Write Service],需要删除另一个服务 [Read-Only Service],删除其整块儿内容即可。

配置完成,保存并退出编辑器。

(4)启动 MaxScale

执行启动命令

maxscale –config=/etc/maxscale.cnf

查看 MaxScale 的响应端口是否已经就绪

netstat -ntelp

4006 是连接 MaxScale 时使用的端口

6603 是 MaxScale 管理器的端口

登录 MaxScale 管理器,查看一下数据库连接状态,默认的用户名和密码是 admin/mariadb。

maxadmin –user=admin –password=mariadb

MaxScale> list servers

可以看到,MaxScale 已经连接到了 master 和 slave。

(5)测试

先在 master 上创建一个测试用户

mysql> grant ALL PRIVILEGES on *.* to rtest@”%” Identified by “111111”;

使用 Mysql 客户端到连接 MaxScale

mysql -h MaxScale所在的IP -P 4006 -u rtest -p111111

执行查看数据库服务器名的操作来知道当前实际所在的数据库:

开启事务后,就自动路由到了 master,普通的查询操作,是在 slave上

MaxScale 的配置完成了。

4、

前面已经介绍了 MaxScale可以实现MySQL的读写分离和读负载均衡,那么当 slave 出现故障后,MaxScale 会如何处理呢?

例如有 3 台数据库服务器,一主二从的结构,数据库名称分别为 master, slave1, slave2。

现在我们实验以下两种情况:

(1)当一台从服务器( slave1 或者 slave2 )出现故障后,查看 MaxScale 如何应对,及故障服务器重新上线后的情况

(2)当两台从服务器( slave1 和 slave2 )都出现故障后,查看 MaxScale 如何应对,及故障服务器重新上线后的情况

准备

为了更深入的查看 MaxScale 的状态,需要把 MaxScale 的日志打开:

修改配置文件

vi /etc/maxscale.cnf

找到 [maxscale] 部分,这里用来进行全局设置,在其中添加日志。

配置

log_info=1logdir=/tmp/

通过开启 log_info 级别,可以看到 MaxScale 的路由日志。

修改配置后,重启 MaxScale 。

实验过程

1、单个 slave 故障的情况

初始状态是一切正常。

停掉 slave2 的复制,登录 slave2 的 mysql 执行。

mysql> stop slave;

查看 MaxScale 服务器状态

slave2 已经失效了。

查看日志信息

cat /tmp/maxscale1.log

尾部显示:

2016-08-15 12:26:02 notice : Server changed state: slave2[172.17.0.4:3306]: lost_slave

提示 slave2 已经丢失。

查看客户端查询结果:

查询操作全都转到了 slave1。

可以看到, 在有 slave 故障后,MaxScale 会自动进行排除,不再向其转发请求。

下面看下 slave2 再次上线后的情况。

登录 slave2 的 MySQL 执行

mysql> start slave;

查看 MaxScale 服务器状态

slave2 已经失效了。

查看日志信息

cat /tmp/maxscale1.log

尾部显示:

2016-08-15 12:26:02 notice : Server changed state: slave2[172.17.0.4:3306]: lost_slave

提示 slave2 已经丢失。

查看客户端查询结果:

查询操作全都转到了 slave1。

可以看到, 在有 slave 故障后,MaxScale 会自动进行排除,不再向其转发请求。

下面看下 slave2 再次上线后的情况。

登录 slave2 的 MySQL 执行

mysql> start slave;

查看 MaxScale 服务器状态

恢复了正常状态,重新识别到了 slave2。

查看日志信息,显示:

2016-08-15 12:32:36 notice : Server changed state: slave2[172.17.0.4:3306]: new_slave

查看客户端查询结果:

slave2 又可以正常接受查询请求。

通过实验可以看到,在部分 slave 发生故障时,MaxScale 可以自动识别出来,并移除路由列表,当故障恢复重新上线后,MaxScale 也能自动将其加入路由,过程透明。

2、全部 slave 故障的情况

分别登陆slave1slave2的MySQL,执行停止复制的命令

mysql> stop slave;

查看 MaxScale 服务器状态

发现各个服务器的角色都识别不出来了。

查看日志:

从日志中看到,MaxScale 发现2个slave 和 master 都丢了,然后报错:没有 master 了。

客户端连接 MaxScale 时也失败了。

说明从服务器全部失效后,会导致 master 也无法识别,使整个数据库服务都失效了。

对于 slave 全部失效的情况,能否让 master 还可用?这样至少可以正常提供数据库服务。

这需要修改 MaxScale 的配置,告诉 MaxScale 我们需要一个稳定的 master。

处理过程

先恢复两个 slave,让集群回到正常状态,登陆两个 slave 的MySQL。

mysql> start slave;

修改 MaxScale 配置文件,添加新的配置。

vi /etc/maxscale.cnf

找到 [MySQL Monitor] 部分,添加:

detect_stale_master=true

保存退出,然后重启 MaxScale。

验证

停掉两台 slave ,查看 MaxScale 服务器状态。

可以看到,虽然 slave 都无法识别了,但 master 还在,并提示处于稳定状态

客户端执行请求:

客户端可以连接 MaxScale,而且请求都转到了 master 上,说明 slave 全部失效时,由 master 支撑了全部请求。

当恢复两个 slave 后,整体状态自动恢复正常,从客户端执行请求时,又可以转到 slave 上。

小结

通过测试发现,在部分 slave 故障情况下,对于客户端是完全透明的,当全部 slave 故障时,经过简单的配置,MaxScale 也可以很好地处理。

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