ProxySQL(2)：初试读写分离
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实现一个简单的读写分离
这里通过一个简单的示例实现ProxySQL的读写分离功能，算是ProxySQL的快速入门。即使是快速入门，需要配置的内容也很多，包括：后端MySQL配置、监控配置、发送SQL语句的用户、SQL语句的路由规则。所以，想要实现一个ProxySQL+MySQL，即使只实现最基本的功能，步骤也是挺多的，不过配置的逻辑都很简单。
实验环境：
为了演示完整的过程，这里把后端MySQL主从复制的基本配置步骤也列出来了。如了解配置过程，可跳过主从配置的部分。
注意点：slave节点需要设置read_only=1。如果后端是PXC/MGR/MariaDB Galera，则无需手动设置，因为会自动设置。
配置后端的主从复制
提供3个MySQL节点的配置文件。
# 以下是Master的配置文件
[mysqld]
datadir=/data
socket=/data/mysql.sock
server-id=110
log-bin=/data/master-bin
sync-binlog=1
log-error=/data/error.log
pid-file=/data/mysqld.pid
# 以下是slave1的配置文件
[mysqld]
datadir=/data
socket=/data/mysql.sock
server-id=120
relay_log=/data/relay-log
log-error=/data/error.log
pid-file=/data/mysqld.pid
read_only=1
# 以下是slave2的配置文件
[mysqld]
datadir=/data
socket=/data/mysql.sock
server-id=130
relay_log=/data/relay-log
log-error=/data/error.log
pid-file=/data/mysqld.pid
read_only=1
# 为3个MySQL节点提供数据目录/data
mkdir /data
chown -R mysql.mysql /data
# 初始化三个MySQL节点
mysqld --initialize-insecure --user=mysql --datadir=/data
# 启动3个MySQL节点的mysqld服务
systemctl start mysqld
# 连上master，修改root密码，创建用于复制的用户repl
# 以下在master上执行
mysql> alter user root@localhost identified by 'P@ssword1!';
mysql> create user repl@'192.168.100.%' identified by 'P@ssword1!';
mysql> grant replication slave on *.* to repl@'192.168.100.%';
mysql> flush privileges;;
mysql> show master status;
# 连上两个slave，开启复制线程
# 以下在两个slave节点上都执行
change master to
master_host='192.168.100.22',
master_user='repl',
master_password='P@ssword1!',
master_port=3306,
master_log_file='master-bin.000001',
master_log_pos=4;
start slave;
show slave status\G
如此配置之后，3个MySQL节点就保持了同步。
向ProxySQL中添加MySQL节点
首先启动ProxySQL。
service proxysql start
启动后会监听两个端口，默认为6032和6033。6032端口是ProxySQL的管理端口，6033是ProxySQL对外提供服务的端口。
# netstat -tnlp
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name
tcp 0 0 0.0.0.0:6032 0.0.0.0:* LISTEN 1231/proxysql
tcp 0 0 0.0.0.0:6033 0.0.0.0:* LISTEN 1231/proxysql
然后使用mysql客户端（需要单独安装）连接到ProxySQL的管理接口(admin interface)，该接口的默认管理员用户和密码都是admin。
# mysql -uadmin -padmin -P6032 -h127.0.0.1 --prompt 'admin> '
# --prompt为MySQL命令行提示符
admin> show databases;
+-----+---------------+-------------------------------------+
| seq | name | file |
+-----+---------------+-------------------------------------+
| 0 | main | |
| 2 | disk | /var/lib/proxysql/proxysql.db |
| 3 | stats | |
| 4 | monitor | |
| 5 | stats_history | /var/lib/proxysql/proxysql_stats.db |
+-----+---------------+-------------------------------------+
5 rows in set (0.00 sec)
ProxySQL提供了几个库，每个库都有各自的意义。本文只是快速入门文章，不会详细介绍每个库中的每个表以及每个字段，不过在接下来的文章中，我会详细介绍到每个字段，因为每个字段都重要。
在本文，主要修改main和monitor数据库中的表。
admin> show tables from main;
+--------------------------------------------+
| tables |
+--------------------------------------------+
| global_variables |
| mysql_collations |
| mysql_group_replication_hostgroups |
| mysql_query_rules |
| mysql_query_rules_fast_routing |
| mysql_replication_hostgroups |
| mysql_servers |
| mysql_users |
| proxysql_servers |
| runtime_checksums_values |
| runtime_global_variables |
| runtime_mysql_group_replication_hostgroups |
| runtime_mysql_query_rules |
| runtime_mysql_query_rules_fast_routing |
| runtime_mysql_replication_hostgroups |
| runtime_mysql_servers |
| runtime_mysql_users |
| runtime_proxysql_servers |
| runtime_scheduler |
| scheduler |
+--------------------------------------------+
admin> show tables from monitor;
+------------------------------------+
| tables |
+------------------------------------+
| mysql_server_connect_log |
| mysql_server_group_replication_log |
| mysql_server_ping_log |
| mysql_server_read_only_log |
| mysql_server_replication_lag_log |
+------------------------------------+
runtime_开头的是运行时的配置，这些是不能修改的。要修改ProxySQL的配置，需要修改了非runtime_表，修改后必须执行LOAD ... TO RUNTIME才能加载到RUNTIME生效，执行save ... to disk才能将配置持久化保存到磁盘。具体操作见后文。
insert into mysql_servers(hostgroup_id,hostname,port) values(10,'192.168.100.22',3306);
insert into mysql_servers(hostgroup_id,hostname,port) values(10,'192.168.100.23',3306);
insert into mysql_servers(hostgroup_id,hostname,port) values(10,'192.168.100.24',3306);
注：上面语句中没有先切换到main库也执行成功了，因为ProxySQL内部使用的SQLite3数据库引擎，和MySQL的解析方式是不一样的。即使执行了USE main语句也是无任何效果的，但不会报错。
查看这3个节点是否插入成功，以及它们的状态。请认真读一读每个字段的名称，混个眼熟。
admin> select * from mysql_servers\G
*************************** 1. row ***************************
hostgroup_id: 10
hostname: 192.168.100.22
port: 3306
status: ONLINE
weight: 1
compression: 0
max_connections: 1000
max_replication_lag: 0
use_ssl: 0
max_latency_ms: 0
comment:
*************************** 2. row ***************************
hostgroup_id: 10
hostname: 192.168.100.23
port: 3306
status: ONLINE
weight: 1
compression: 0
max_connections: 1000
max_replication_lag: 0
use_ssl: 0
max_latency_ms: 0
comment:
*************************** 3. row ***************************
hostgroup_id: 10
hostname: 192.168.100.24
port: 3306
status: ONLINE
weight: 1
compression: 0
max_connections: 1000
max_replication_lag: 0
use_ssl: 0
max_latency_ms: 0
comment:
3 rows in set (0.00 sec)
修改后，加载到RUNTIME，并保存到disk。
load mysql servers to runtime;
save mysql servers to disk;
监控后端MySQL节点
添加节点之后，还需要监控后端节点。对于后端是主从复制的环境来说，这是必须的，因为ProxySQL需要通过每个节点的read_only值来自动调整它们是属于读组还是写组。
首先在后端master节点上创建一个用于监控的用户名(只需在master上创建即可，因为会复制到slave上)，这个用户名只需具有USAGE权限即可。如果还需要监控复制结构中slave是否严重延迟于master(先混个眼熟：这个俗语叫做"拖后腿"，术语叫做"replication lag")，则还需具备replication client权限。这里直接赋予这个权限。
# 在master上执行：
mysql> create user monitor@'192.168.100.%' identified by 'P@ssword1!';
mysql> grant replication client on *.* to monitor@'192.168.100.%';
然后回到ProxySQL上配置监控。
set mysql-monitor_username='monitor';
set mysql-monitor_password='P@ssword1!';
以上设置实际上是在修改global_variables表，它和下面两个语句是等价的：
UPDATE global_variables SET variable_value='monitor'
WHERE variable_name='mysql-monitor_username';
UPDATE global_variables SET variable_value='P@ssword1!'
WHERE variable_name='mysql-monitor_password';
修改后，加载到RUNTIME，并保存到disk。
load mysql variables to runtime;
save mysql variables to disk;
验证监控结果：ProxySQL监控模块的指标都保存在monitor库的log表中。
以下是连接是否正常的监控(对connect指标的监控)：(在前面可能会有很多connect_error，这是因为没有配置监控信息时的错误，配置后如果connect_error的结果为NULL则表示正常)
admin> select * from mysql_server_connect_log;
+----------------+------+------------------+-------------------------+---------------+
| hostname | port | time_start_us | connect_success_time_us | connect_error |
+----------------+------+------------------+-------------------------+---------------+
| 192.168.100.22 | 3306 | 1530968712977867 | 4174 | NULL |
| 192.168.100.23 | 3306 | 1530968712988986 | 4908 | NULL |
| 192.168.100.24 | 3306 | 1530968713000074 | 3044 | NULL |
| 192.168.100.22 | 3306 | 1530968772978982 | 3407 | NULL |
| 192.168.100.23 | 3306 | 1530968772989627 | 3404 | NULL |
| 192.168.100.24 | 3306 | 1530968773000778 | 3444 | NULL |
+----------------+------+------------------+-------------------------+---------------+
以下是对心跳信息的监控(对ping指标的监控)：
admin> select * from mysql_server_ping_log;
+----------------+------+------------------+----------------------+-------------+
| hostname | port | time_start_us | ping_success_time_us | ping_error |
+----------------+------+------------------+----------------------+-------------+
| 192.168.100.22 | 3306 | 1530968712666540 | 452 | NULL |
| 192.168.100.23 | 3306 | 1530968712668779 | 458 | NULL |
| 192.168.100.24 | 3306 | 1530968712671541 | 324 | NULL |
| 192.168.100.22 | 3306 | 1530968722667071 | 1190 | NULL |
| 192.168.100.23 | 3306 | 1530968722669574 | 1162 | NULL |
| 192.168.100.24 | 3306 | 1530968722673162 | 1380 | NULL |
| 192.168.100.22 | 3306 | 1530968732668840 | 1065 | NULL |
| 192.168.100.23 | 3306 | 1530968732670709 | 1054 | NULL |
| 192.168.100.24 | 3306 | 1530968732672703 | 1040 | NULL |
+----------------+------+------------------+----------------------+-------------+
但是，read_only和replication_lag的监控日志都为空。
admin> select * from mysql_server_read_only_log;
Empty set (0.00 sec)
admin> select * from mysql_server_replication_lag_log;
Empty set (0.00 sec)
这是因为还没有对ProxySQL中的节点分组：writer_hostgroup、reader_hostgroup。设置分组信息，需要修改的是main库中的mysql_replication_hostgroups表，该表只有3个字段：第一个字段名为writer_hostgroup，第二个字段为reader_hostgroup，第三个字段为注释字段，可随意写。
例如，指定写组的id为10，读组的id为20。
insert into mysql_replication_hostgroups values(10,20);
在该配置加载到RUNTIME生效之前，先查看下各mysql server所在的组。
admin> select hostgroup_id,hostname,port,status,weight from mysql_servers;
+--------------+----------------+------+--------+--------+
| hostgroup_id | hostname | port | status | weight |
+--------------+----------------+------+--------+--------+
| 10 | 192.168.100.22 | 3306 | ONLINE | 1 |
| 10 | 192.168.100.23 | 3306 | ONLINE | 1 |
| 10 | 192.168.100.24 | 3306 | ONLINE | 1 |
+--------------+----------------+------+--------+--------+
3个节点都在hostgroup_id=10的组中。
现在，将刚才mysql_replication_hostgroups表的修改加载到RUNTIME生效。
load mysql servers to runtime;
save mysql servers to disk;
一加载，Monitor模块就会开始监控后端的read_only值，当监控到read_only值后，就会按照read_only的值将某些节点自动移动到读/写组。
例如，此处所有节点都在id=10的写组，slave1和slave2都是slave，它们的read_only=1，这两个节点将会移动到id=20的组。如果一开始这3节点都在id=20的读组，那么移动的将是Master节点，会移动到id=10的写组。
看结果：
admin> select hostgroup_id,hostname,port,status,weight from mysql_servers;
+--------------+----------------+------+--------+--------+
| hostgroup_id | hostname | port | status | weight |
+--------------+----------------+------+--------+--------+
| 10 | 192.168.100.22 | 3306 | ONLINE | 1 |
| 20 | 192.168.100.23 | 3306 | ONLINE | 1 |
| 20 | 192.168.100.24 | 3306 | ONLINE | 1 |
+--------------+----------------+------+--------+--------+
admin> select * from mysql_server_read_only_log;
+----------------+------+------------------+-----------------+-----------+--------+
| hostname | port | time_start_us | success_time_us | read_only | error |
+----------------+------+------------------+-----------------+-----------+--------+
| 192.168.100.22 | 3306 | 1530970372197917 | 8487 | 0 | NULL |
| 192.168.100.23 | 3306 | 1530970372198992 | 7907 | 1 | NULL |
| 192.168.100.24 | 3306 | 1530970372199835 | 8064 | 1 | NULL |
| 192.168.100.22 | 3306 | 1530970373698824 | 10078 | 0 | NULL |
| 192.168.100.23 | 3306 | 1530970373699825 | 9845 | 1 | NULL |
| 192.168.100.24 | 3306 | 1530970373700786 | 10745 | 1 | NULL |
+----------------+------+------------------+-----------------+-----------+--------+
配置mysql_users
上面的所有配置都是关于后端MySQL节点的，现在可以配置关于SQL语句的，包括：发送SQL语句的用户、SQL语句的路由规则、SQL查询的缓存、SQL语句的重写等等。
本小节是SQL请求所使用的用户配置，例如root用户。这要求我们需要先在后端MySQL节点添加好相关用户。这里以root和sqlsender两个用户名为例。
首先，在master节点上执行：(只需master执行即可，会复制给两个slave)
grant all on *.* to root@'192.168.100.%' identified by 'P@ssword1!';
grant all on *.* to sqlsender@'192.168.100.%' identified by 'P@ssword1!';
然后回到ProxySQL，配置mysql_users表，将刚才的两个用户添加到该表中。
insert into mysql_users(username,password,default_hostgroup) values('root','P@ssword1!',10);
insert into mysql_users(username,password,default_hostgroup) values('sqlsender','P@ssword1!',10);
load mysql users to runtime;
save mysql users to disk;
mysql_users表有不少字段，最主要的三个字段为username、password和default_hostgroup：
- username：前端连接ProxySQL，以及ProxySQL将SQL语句路由给MySQL所使用的用户名。
- password：用户名对应的密码。可以是明文密码，也可以是hash密码。如果想使用hash密码，可以先在某个MySQL节点上执行select password(PASSWORD)，然后将加密结果复制到该字段。
- default_hostgroup：该用户名默认的路由目标。例如，指定root用户的该字段值为10时，则使用root用户发送的SQL语句默认情况下将路由到hostgroup_id=10组中的某个节点。
admin> select * from mysql_users\G
*************************** 1. row ***************************
username: root
password: P@ssword1!
active: 1 # 注意本行
use_ssl: 0
default_hostgroup: 10
default_schema: NULL
schema_locked: 0
transaction_persistent: 1 # 注意本行
fast_forward: 0
backend: 1
frontend: 1
max_connections: 10000
*************************** 2. row ***************************
username: sqlsender
password: P@ssword1!
active: 1
use_ssl: 0
default_hostgroup: 10
default_schema: NULL
schema_locked: 0
transaction_persistent: 1
fast_forward: 0
backend: 1
frontend: 1
max_connections: 10000
虽然本文不详细介绍mysql_users表，但上面标注了"注意本行"的两个字段必须要引起注意。
只有active=1的用户才是有效的用户。
至于transaction_persistent字段，当它的值为1时，表示事务持久化：当某连接使用该用户开启了一个事务后，那么在事务提交/回滚之前，所有的语句都路由到同一个组中，避免语句分散到不同组(更进一步的，它会自动禁用multiplexing，让同一个事务的语句从同一个连接路由出去，保证路由到同一个组的同一个节点)。在以前的版本中，默认值为0，不知道从哪个版本开始，它的默认值为1。我们期望的值为1，所以在继续下面的步骤之前，先查看下这个值，如果为0，则执行下面的语句修改为1。
update mysql_users set transaction_persistent=1 where username='root';
update mysql_users set transaction_persistent=1 where username='sqlsender';
load mysql users to runtime;
save mysql users to disk;
然后，另开一个终端，分别使用root用户和sqlsender用户测试下它们是否能路由到默认的hostgroup_id=10(它是一个写组)读、写数据。
[root@s1 ~]# mysql -uroot -pP@ssword1! -P6033 -h127.0.0.1 -e "select @@server_id"
+-------------+
| @@server_id |
+-------------+
| 110 |
+-------------+
[root@s1 ~]# mysql -uroot -pP@ssword1! -P6033 -h127.0.0.1 -e "create database proxy_test"
[root@s1 ~]# mysql -uroot -pP@ssword1! -P6033 -h127.0.0.1 -e "show databases;"
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| proxy_test |
| sys |
+--------------------+
[root@s1 ~]# mysql -usqlsender -pP@ssword1! -P6033 -h127.0.0.1 -e '\
use proxy_test;\
create table t(id int);'
[root@s1 ~]# mysql -usqlsender -pP@ssword1! -P6033 -h127.0.0.1 -e 'show tables from proxy_test;'
+-------------------------+
| Tables_in_proxy_test |
+-------------------------+
| t |
+-------------------------+
读写分离：配置路由规则
ProxySQL的路由规则非常灵活，可以基于用户、基于schema以及基于每个语句实现路由规则的定制。
本文作为入门文章，实现一个最简单的语句级路由规则，从而实现读写分离。必须注意，这只是实验，实际的路由规则绝不应该仅根据所谓的读、写操作进行分离，而是从各项指标中找出压力大、执行频繁的语句单独写规则、做缓存等等。
和查询规则有关的表有两个：mysql_query_rules和mysql_query_rules_fast_routing，后者是前者的扩展表，1.4.7之后才支持该快速路由表。本文只介绍第一个表。
插入两个规则，目的是将select语句分离到hostgroup_id=20的读组，但由于select语句中有一个特殊语句SELECT...FOR UPDATE它会申请写锁，所以应该路由到hostgroup_id=10的写组。
insert into mysql_query_rules(rule_id,active,match_digest,destination_hostgroup,apply)
VALUES (1,1,'^SELECT.*FOR UPDATE$',10,1),
(2,1,'^SELECT',20,1);
load mysql query rules to runtime;
save mysql query rules to disk;
select ... for update规则的rule_id必须要小于普通的select规则的rule_id，因为ProxySQL是根据rule_id的顺序进行规则匹配的。
再来测试下，读操作是否路由给了hostgroup_id=20的读组。
[root@s1 ~]# mysql -uroot -pP@ssword1! -P6033 -h127.0.0.1 -e 'select @@server_id'
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+-------------+
| @@server_id |
+-------------+
| 120 |
+-------------+
[root@s1 ~]# mysql -uroot -pP@ssword1! -P6033 -h127.0.0.1 -e 'select @@server_id'
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+-------------+
| @@server_id |
+-------------+
| 130 |
+-------------+
读操作已经路由给读组，再看看写操作。这里以事务持久化进行测试。
[root@s1 ~]# mysql -uroot -pP@ssword1! -P6033 -h127.0.0.1 -e '\
start transaction;\
select @@server_id;\
commit;\
select @@server_id;'
+-------------+
| @@server_id |
+-------------+
| 110 |
+-------------+
+-------------+
| @@server_id |
+-------------+
| 120 |
+-------------+
显然，一切都按照预期进行。
最后，如果想查看路由的信息，可查询stats库中的stats_mysql_query_digest表。以下是该表的一个输出格式示例(和本文无关)。
admin> SELECT hostgroup hg,
sum_time,
count_star,
digest_text
FROM stats_mysql_query_digest
ORDER BY sum_time DESC;
+----+----------+------------+-------------------------------------------------------------+
| hg | sum_time | count_star | digest_text |
+----+----------+------------+-------------------------------------------------------------+
| 2 | 14520738 | 50041 | SELECT c FROM sbtest1 WHERE id=? |
| 1 | 3142041 | 5001 | COMMIT |
| 1 | 2270931 | 5001 | SELECT c FROM sbtest1 WHERE id BETWEEN ? AND ?+? ORDER BY c |
| 1 | 2021320 | 5003 | SELECT c FROM sbtest1 WHERE id BETWEEN ? AND ?+? |
| 1 | 1768748 | 5001 | UPDATE sbtest1 SET k=k+? WHERE id=? |
| 1 | 1697175 | 5003 | SELECT SUM(K) FROM sbtest1 WHERE id BETWEEN ? AND ?+? |
| 1 | 1346791 | 5001 | UPDATE sbtest1 SET c=? WHERE id=? |
| 1 | 1263259 | 5001 | DELETE FROM sbtest1 WHERE id=? |
| 1 | 1191760 | 5001 | INSERT INTO sbtest1 (id, k, c, pad) VALUES (?, ?, ?, ?) |
| 1 | 875343 | 5005 | BEGIN |
+----+----------+------------+-------------------------------------------------------------+
至此，MySQL的读写分离尝鲜结束。