基于MyCat构建MySQL分布式集群
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了基于MyCat构建MySQL分布式集群相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
作者介绍
梁铭图，新炬网络首席架构师，十多年数据库运维、数据库设计、数据治理以及系统规划建设经验，拥有Oracle OCM、Togaf企业架构师（鉴定级）、IBM CATE等认证，曾获dbaplus年度MVP以及华为云MVP等荣誉，并参与数据资产管理国家标准的编写工作。在数据库运维管理和架构设计、运维体系规划、数据资产管理方面有深入研究。
MyCat是一个开源的分布式数据库中间件，是一个实现了mysql协议的服务器，前端用户可以把它看作是一个数据库代理，用MySQL客户端工具和命令行访问，而其后端可以用MySQL原生协议与多个MySQL服务器通信，也可以用JDBC协议与大多数主流数据库服务器通信，其核心功能是分表分库，即将一个大表水平分割为N个小表，存储在后端MySQL服务器里或者其他数据库里。
MyCat通过定义表的分片规则来实现分片，每个表格可以捆绑一个分片规则，每个分片规则指定一个分片字段并绑定一个函数，来实现动态分片算法。
Schema：逻辑库，与MySQL中的Database（数据库）对应，一个逻辑库中定义了所包括的Table。
Table：逻辑表，即物理数据库中存储的某一张表，与传统数据库不同，这里的表格需要声明其所存储的逻辑数据节点DataNode。在此可以指定表的分片规则。
DataNode：MyCat的逻辑数据节点，是存放table的具体物理节点，也称之为分片节点，通过DataSource来关联到后端某个具体数据库上。
分片规则：前面讲了数据切分，一个大表被分成若干个分片表，就需要一定的规则，这样按照某种业务规则把数据分到某个分片的规则就是分片规则，数据切分选择合适的分片规则非常重要，将极大的避免后续数据处理的难度。
本次测试环境部署集群架构为MyCat 1.6.5（2个节点）+MySQL 8.0.11（5个节点）。
首先在5个数据库节点中安装MySQL 8.0.11，参考MySQL的官方文档，8.0.11的安装与5.7安装基本上是一样的。安装MySQL软件后，每个MySQL数据库都创建一个数据库名称为szabm。篇幅所限，MySQL的安装和配置过程就此略过。
但是值得注意的是，使用参考常规方法安装完数据库，其中最重的一个配置是“lower_case_table_names=1”，表示不区分大小写。如果不配置该参数，容易由于大小写问题而找不到表。
1、下载软件
从Java的官网下载Java的二进制包，本次下载的版本是jdk-8u152-linux-x64.tar.gz。
注：必须JDK7或更高版本。
2、解压软件
使用tar命令解压上传好的二进制软件包，为了方便管理，创建一个Java的软链接。
tar -xzvf jdk-8u152-linux-x64.tar.gz
ln -s jdk1.8.0_152 java
3、配置Java环境变量
参考实际的Java安装目录，配置环境变量，如下仅供参考。
export JAVA_HOME=/gpdb/java
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$CLASSPATH
1、下载软件
从MySQL的官网下载二进制包的软件，本次由于后端要部署MySQL数据库，因此直接下载了服务端当客户端使用，本次下载为mysql-8.0.11-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz。
2、解压软件
使用tar命令解压上传的MySQL二进制软件包，为了方便管理，创建了一个MySQL的软链接。
tar -xzvf mysql-8.0.11-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz
ln -s mysql-8.0.11-linux-glibc2.12-x86_64 mysql
3、配置MySQL环境变量
MySQL客户端的环境变量，只需要配置bin目录路径即可。
export PATH=$PATH:$/gpdb/mysql/bin
1、下载软件
从MyCat的官网下载MyCat软件，本次使用的是很久之前下载的MyCat 1.6.5版本。
2、解压软件
使用tar命令解压软件，解压之后，直接在当前目录生成一个MyCat的目录。
tar -xzvf MyCat-server-1.6.5-release-20180122220033-linux.tar.gz
3、配置环境变量
运行MyCat需要配置MYCAT_HOME环境变量，和bin目录。
export MYCAT_HOME=/gpdb/MyCat
export PATH=$PATH:$MYCAT_HOME/bin
4、启动MyCat
1）启动MyCat
使用MyCat start命令启动MyCat服务。MyCat默认为服务端口是8066，管理端口是9066。
MyCat start
执行完成在$MYCAT_HOME目录下的logs目录，查看wrapper.log日志文件，成功启动提示如下：
STATUS | wrapper | 2018/07/02 18:20:04 | Launching a JVM...
INFO | jvm 1 | 2018/07/02 18:20:04 | Wrapper (Version 3.2.3) http://wrapper.tanukisoftware.org
INFO | jvm 1 | 2018/07/02 18:20:04 | Copyright 1999-2006 Tanuki Software, Inc. All Rights Reserved.
INFO | jvm 1 | 2018/07/02 18:20:04 |
INFO | jvm 1 | 2018/07/02 18:20:06 | log4j:WARN No appenders could be found for logger (io.MyCat.memory.MyCatMemory).
INFO | jvm 1 | 2018/07/02 18:20:06 | log4j:WARN Please initialize the log4j system properly.
INFO | jvm 1 | 2018/07/02 18:20:06 | log4j:WARN See http://logging.apache.org/log4j/1.2/faq.html#noconfig for more info.
INFO | jvm 1 | 2018/07/02 18:20:10 | MyCat Server startup successfully. see logs in logs/MyCat.log
2）启动遇到的问题
本次测试中遇到启动MyCat失败，提示内存参数存在问题。于是进入到$MYCAT_HOME/conf目录下，找到wrapper.conf文件，找到内存的相关参数。
2018-06-29 14:53:02.257 INFO [WrapperSimpleAppMain] (io.MyCat.MyCatServer.startup(MyCatServer.java:329)) - Startup processors ...,total processors:32,aio thread pool size:64
each process allocated socket buffer pool bytes ,a page size:2097152 a page's chunk number(PageSize/ChunkSize) is:512 buffer page's number is:640
2018-06-29 14:53:02.257 INFO [WrapperSimpleAppMain] (io.MyCat.MyCatServer.startup(MyCatServer.java:330)) - sysconfig params:SystemConfig [processorBufferLocalPercent=100, frontSocketSoRcvbuf=1048576, frontSocketSoSndbuf=4194304, backSocketSoRcvbuf=4194304, backSocketSoSndbuf=1048576, frontSocketNoDelay=1, backSocketNoDelay=1, maxStringLiteralLength=65535, frontWriteQueueSize=2048, bindIp=0.0.0.0, serverPort=8066, managerPort=9066, charset=utf8, processors=32, processorExecutor=64, timerExecutor=2, managerExecutor=2, idleTimeout=1800000, catletClassCheckSeconds=60, sqlExecuteTimeout=300, processorCheckPeriod=1000, dataNodeIdleCheckPeriod=300000, dataNodeHeartbeatPeriod=10000, clusterHeartbeatUser=_HEARTBEAT_USER_, clusterHeartbeatPass=_HEARTBEAT_PASS_, clusterHeartbeatPeriod=5000, clusterHeartbeatTimeout=10000, clusterHeartbeatRetry=10, txIsolation=3, parserCommentVersion=50148, sqlRecordCount=10, bufferPoolPageSize=2097152, bufferPoolChunkSize=4096, bufferPoolPageNumber=640, maxResultSet=524288, bigResultSizeSqlCount=10, bufferUsagePercent=80, flowControlRejectStrategy=0, clearBigSqLResultSetMapMs=600000, defaultMaxLimit=100, sequnceHandlerType=2, sqlInterceptor=io.MyCat.server.interceptor.impl.DefaultSqlInterceptor, sqlInterceptorType=select, sqlInterceptorFile=/gpdb/MyCat/logs/sql.txt, mutiNodeLimitType=0, mutiNodePatchSize=100, defaultSqlParser=druidparser, usingAIO=0, packetHeaderSize=4, maxPacketSize=16777216, MyCatNodeId=1]
2018-06-29 14:53:03.319 ERROR [WrapperSimpleAppMain] (io.MyCat.MyCatStartup.main(MyCatStartup.java:62)) - 2018-06-29 14:53:03 startup error
java.lang.NumberFormatException: Size must be specified as bytes (b), kibibytes (k), mebibytes (m), gibibytes (g), tebibytes (t), or pebibytes(p). E.g. 50b, 100k, or 250m.
Failed to parse byte string: -375809638B
at io.MyCat.memory.unsafe.utils.JavaUtils.byteStringAs(JavaUtils.java:223) ~[MyCat-server-1.6.5-release.jar:?]
通过查阅相关文件对内存参数的多次尝试，最终开启如下两个参数，才成功启动服务。
# Initial Java Heap Size (in MB)
wrapper.java.initmemory=16
# Maximum Java Heap Size (in MB)
wrapper.java.maxmemory=4096
1、MyCat配置文件说明
MyCat的配置文件全部存储在$MYCAT_HOME/conf目录下，主要是3个文件，全部采用xml格式编写。
server.xml：MyCat服务器参数调整和用户授权的配置文件。
schema.xml：是逻辑库定义和表以及分片定义的配置文件。
rule.xml：是分片规则的配置文件，分片规则的具体一些参数信息单独存放为文件。
注：配置文件修改，需要重启MyCat或者通过9066端口reload。
2、MyCat配置文件架构
1、变更MyCat端口
MyCat的默认服务端口是8066，为了保证与MySQL的常用端口保持一致，本次测试中将端口变更为3306。特别注意的是在server.xml配置文件，这一段的配置是注释的，因此无论如何更改端口号，不除掉注释是不会生效的。本次测试中直接将服务端口号复制出来新增一行。
<!--
<property name="serverPort">3306</property> <property name="managerPort">9066</property>
<property name="idleTimeout">300000</property> <property name="bindIp">0.0.0.0</property>
<property name="frontWriteQueueSize">4096</property> <property name="processors">32</property> -->
本次采用在server.xml文件新增一行参数配置。
<property name="serverPort">3306</property> <property name="managerPort">9066</property>
2、增加MyCat用户
登陆MyCat的用户都是存储在server.xml配置文件的尾部，最好的办法是直接复制一个用户，然后进行相关变更。
参考如下：
<user name="test">
<property name="password">123456</property>
<property name="schemas">szabm </property>
<property name="readOnly">false</property>
</user>
本次新增了个test用户，密码是“123456”，能够访问的数据库是“szabm”，具有读写权限。这里用户访问的数据库必须在schema.xml文件中配置。
3、增加MyCat数据库
MyCat中的数据库一般通称为逻辑数据库，一般建议与后端的MySQL数据库实际名称保持一致。server.xml用户配置的逻辑数据库必须与schema.xml中的逻辑数据库保持一致。在启动MyCat是会自动进行检查，必须保持一致。
本次在测试在schema.xml配置了1个szabm的逻辑数据库，包含4个测试表（abm_acct_balance，abm_counter，abm_realtime_fee，abm_resource_present，表名必须与后端的MySQL数据库实际表名保持一致）。每个表存储在5个数据节点（ceph3,ceph4,ceph5,ceph6,ceph7），每个表一个分片规则。
<schema name="szabm7" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
<!-- auto sharding by id (long) -->
<table name="abm_acct_balance" dataNode="ceph3,ceph4,ceph5,ceph6,ceph7" rule="abm_acct_balance-rule" />
<table name="abm_counter" dataNode="ceph3,ceph4,ceph5,ceph6,ceph7" rule="abm_counter_rule" />
<table name="abm_realtime_fee" dataNode="ceph3,ceph4,ceph5,ceph6,ceph7" rule="abm_realtime_fee_rule" />
<table name="abm_resource_present" dataNode="ceph3,ceph4,ceph5,ceph6,ceph7" rule="abm_resource_present_rule" />
</schema>
4、增加MyCat数据节点
MyCat中的数据节点就是逻辑的数据存储节点，表与数据节点之间为1对多的关系。每个逻辑节点对应一个后端的逻辑主机和实际数据库，即逻辑节点，逻辑主机，实际数据库之间全部为一一对应的关系，数据库名称为同一个，是后端MySQL数据库的实际数据库名称。
本次的测试参考节点如下：
<dataNode name="ceph3" dataHost="ceph3db" database="szabm" />
<dataNode name="ceph4" dataHost="ceph4db" database="szabm" />
<dataNode name="ceph5" dataHost="ceph5db" database="szabm" />
<dataNode name="ceph6" dataHost="ceph6db" database="szabm" />
<dataNode name="ceph7" dataHost="ceph7db" database="szabm" />
本次配置了5个逻辑数据节点，对应5个逻辑主机，对应的是后端同一个数据库szabm7。
5、增加MyCat分片规则
MyCat的分片规则，表明该表按什么算法规则进行分节点数据存储。现在MySQL支持多种的分片规则，本次的分片规则采用最简单的求模取余。
<tableRule name="abm_acct_balance-rule">
<rule>
<columns>ACCT_BALANCE_ID</columns>
<algorithm>mod-long_abm</algorithm>
</rule>
</tableRule>
<tableRule name="abm_counter_rule">
<rule>
<columns>COUNTER_ID</columns>
<algorithm>mod-long_abm</algorithm>
</rule>
</tableRule>
<tableRule name="abm_realtime_fee_rule">
<rule>
<columns>SUBSID</columns>
<algorithm>mod-long_abm</algorithm>
</rule>
</tableRule>
<tableRule name="abm_resource_present_rule">
<rule>
<columns>RESOURCE_ID</columns>
<algorithm>mod-long_abm</algorithm>
</rule>
</tableRule>
<function name="mod-long_abm" class="io.MyCat.route.function.PartitionByMod">
<!-- how many data nodes -->
<property name="count">5</property>
</function>
1、检查MyCat服务的端口状态
在使用MySQL客户端登陆验证之前，可以先检查MyCat的服务端口和管理端口是否存在。
参考命令如下：
netstat -an | grep 8066
netstat -an | grep 9066
2、使用MySQL客户端连接MyCat服务
可以使用MySQL客户端连接MyCat服务，特别注意端口是8066。
参考命令如下：
mysql -uuser -puser -h127.0.0.1 -P8066
注：由于本次安装的客户端是8.0.11版本，发现不兼容MyCat 1.6.5版本，所以后面将MySQL的客户端变更为5.7.20后能够正常访问。
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