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mysql-proxy数据库中间件架构

mysql-proxy是mysql官方提供的mysql中间件服务,本文主要介绍mysql-proxy架构与原理以及典型应用等。

作者:58沈剑|2017-05-23 18:55

一、mysql-proxy简介

mysql-proxy是mysql官方提供的mysql中间件服务,上游可接入若干个mysql-client,后端可连接若干个mysql-server。

它使用mysql协议,任何使用mysql-client的上游无需修改任何代码,即可迁移至mysql-proxy上。

mysql-proxy最基本的用法,就是作为一个请求拦截,请求中转的中间层:

请求拦截与请求中转

进一步的,mysql-proxy可以分析与修改请求。拦截查询和修改结果,需要通过编写Lua脚本来完成。

mysql-proxy允许用户指定Lua脚本对请求进行拦截,对请求进行分析与修改,它还允许用户指定Lua脚本对服务器的返回结果进行修改,加入一些结果集或者去除一些结果集均可。

所以说,根本上,mysql-proxy是一个官方提供的框架,具备良好的扩展性,可以用来完成:

  • sql拦截与修改
  • 性能分析与监控
  • 读写分离
  • 请求路由
  • ...

这个框架提供了6个hook点,能够让用户能够动态的介入到client与server中的通讯中去。

二、mysql-proxy架构与原理

如“简介”中所述,mysql-proxy向用户提供了6个hook点,让用户实现Lua脚本来完成各种功能,这些hook点是以函数的形式提供的,用户可以实现这些函数,在不同事件、不同操作发生时,做我们期望的事情。

connect_server()

mysql-client向proxy发起连接时,proxy会调用这个函数。用户可以实现该函数,来做一些负载均衡的事情,例如选择将要连向那个mysql-server。假设有多个mysql-server后端,而用户又没有实现这个函数,proxy默认采用轮询(round-robin)策略。

read_handshake()

mysql-server向proxy返回“初始握手信息”时,proxy会调用这个函数。用户可以实现这个函数,来做更多的权限验证工作。

read_auth()

mysql-client向proxy发送认证报文(user_name, password,database)时,proxy会调用这个函数。

read_auth_result()

mysql-server向proxy返回认证结果时,proxy会调用这个函数。

read_query()

认证完成后,mysql-client每次经过proxy向mysql-server发送query报文时,proxy会调用这个函数。用户如果要拦截请求,就可以模拟mysql-server直接返回了,当然用户亦可以实现各种策略,修改请求,路由请求等各种不同的业务逻辑。

read_query_result()

认证完成后,mysql-server每次经过proxy向mysql-client返回query结果时,proxy会调用这个函数。需要注意,如果用户没有显示实现read_query()函数,则read_query_result()函数是不会被调用的。用户可以在此处实现各种合并策略,或者对结果集进行修改。

下图是一个各hook函数的触发架构图,箭头方向表示触发时机:

各hook函数的触发架构图

可以发现,最重要的两个函数其实是read_query()和read_query_result(),各种sql的改写与结果集的改写逻辑,都是在这两个函数中实现的,更细节的query过程如下图:

query过程

三、mysql-proxy典型应用

案例一: sql时间统计分析

假设mysql-client提交的原sql为:

  1. XYZ; 

proxy可以在read_query()里将其改写为:

  1. SELECT NOW(); 
  2. XYZ; 
  3. SELECT NOW(); 

这样在返回结果集时,就可以在应用层对sql时间进行记录,以方便统计分析。

案例二:sql性能统计分析

假设mysql-client提交的原sql为:

  1. XYZ; 

proxy可以在read_query()里将其改写为:

  1. XYZ; 
  2. EXPLAIN XYZ; 

这样在返回结果集时,就可以在应用层对sql性能进行记录,以方便统计分析。

需要强调的是,这两个案例,由于proxy在read_query()时对sql进行了改写,故在read_query_result()时,mysql-server其实返回了比原请求更多的信息,proxy一定要将多余的信息去掉,再返回mysql-client。多说一句,可以加入一个唯一ID,来对请求sql和返回结果进行配对。

案例三:读写分离

mysql-proxy启动时,通过参数即可配置后端mysql-server是主server还是read-only,无需修改任何代码:

  1. shell> mysql-proxy \ 
  2. --proxy-backend-addresses=10.0.1.2:3306 \ 
  3. --proxy-read-only-backend-addresses=10.0.1.3:3306 

注意,这里的两个mysql-server为主从架构。

案例四:性能水平扩展

mysql-proxy启动时,通过参数配置多个后端,即可实现性能的水平扩展,无需修改任何代码:

  1. shell> mysql-proxy \ 
  2. --proxy-backend-addresses=10.0.1.2:3306 \ 
  3. --proxy-backend-addresses=10.0.1.3:3306 

注意,这里的两个mysql-server为主主架构,如果不做特殊修改,负载均衡策略为round-robin。

四、mysql-proxy其他问题

提问:Lua脚本引入的额外开销有多大?

官网回答:Lua很快,对于大部分应用来说,额外开销很小,原始包(raw packet)开销大概在400微秒左右。

楼主:这,,,我不太相信。

提问:mysql-proxy和mysql-server可以部署在一台机器上么?

官网回答:proxy单独部署也可以,和mysql部署在同一台机器上也可以。相比mysql而言,proxy不怎么占CPU和内存,其性能损耗可以忽略不计。

楼主:这,,,性能损耗可以忽略,这我也不太信。

提问:proxy可以处理SSL连接么?proxy不会获取和保存我的明文密码吧?

官网回答:作为中间人,不能处理加密信息。不会获取密码,也获取不到。mysql协议不允许密码以明文传输,传输的都是加密后的密文。

提问:在Lua脚本里可以使用LuaSocket,连缓存,连其他服务么?

官网回答:理论上可以。但是,大哥,你确定要这样做么,强烈不建议这样。

【本文为51CTO专栏作者“58沈剑”原创稿件,转载请联系原作者】

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