mysql-proxy数据库中间件架构

Posted 2020-09-19

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：

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：

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：

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。