PXC系列学习笔记（三）——MyCat安装和读写分离配置

Author： F嘉阳
发布时间：December 30, 2019
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8186 words
Categories：学习

一. 介绍

由于每个PXC集群有3个节点，故需要使用mycat进行读写分离，分摊单个节点的读写压力。

同时由于有两套PXC集群，故需要针对不同表采用不同分片算法进行数据路由。

因为mycat不支持跨分片表连接，还需要配置父子表等，让需要表连接操作的数据路由到同一个分片中。

二. JDK安装与配置

安装JDK

#搜索JDK版本
yum search jdk 
#安装JDK1.8开发版
yum install java-1.8.0-openjdk-devel.x86_64

配置环境变量

#查看JDK安装路径
ls -lrt /etc/alternatives/java
vi /etc/profile
#在文件结尾加上JDK路径
JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.232.b09-0.el7_7.x86_64/
PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
export PATH JAVA_HOME

source  /etc/profile

三. 创建数据表

创建两套PXC集群，每套3台机器

在两组PXC集群中分别创建t_user数据表

CREATE TABLE t_user
(
    id       INT(10) UNSIGNED    NOT NULL,
    username VARCHAR(200)        NOT NULL,
    password VARCHAR(200)        NOT NULL,
    tel      CHAR(11)            NOT NULL,
    locked   TINYINT(1) UNSIGNED NULL,
    PRIMARY KEY (ID) USING BTREE,
    INDEX `idx_username` (`username`) USING BTREE,
    UNIQUE INDEX `unq_username` (`username`) USING BTREE
) COMMENT 'pxc测试表';

四、MyCat安装与配置

下载MyCat
http://dl.mycat.io/1.6.5/Mycat-server-1.6.5-release-20180122220033-linux.tar.gz
上传MyCat压缩包到虚拟机

安装unzip程序包，解压缩MyCat

yum install unzip
unzip MyCAT压缩包名称

开放防火墙8066和9066端口，关闭SELINUX
修改MyCat的bin目录中所有.sh文件的权限
```
chmod -R 777 ./*.sh
```

MyCat启动与关闭

#cd MyCat的bin目录
./startup_nowrap.sh #启动MyCat
ps -aux #查看系统进程
kill -9 MyCat进程编号

mycat配置文件解析

文件	作用	修改内容
rule.xml	切分算法	修改mod-long分片数量为2
server.xml	虚拟MySQL	修改用户名、密码和逻辑库
scnema．Xml	数据库连接、读写分离、负载均衡、数据表映射	定义连接、读写分离、负载均衡、数据表映射

修改server.xml文件，设置MyCat帐户和虚拟逻辑库

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mycat:server SYSTEM "server.dtd">
<mycat:server xmlns:mycat="http://io.mycat/">
      <system>
          <property name="nonePasswordLogin">0</property>
          <property name="useHandshakeV10">1</property>
          <property name="useSqlStat">0</property>
          <property name="useGlobleTableCheck">0</property>
          <property name="sequnceHandlerType">2</property>
          <property name="subqueryRelationshipCheck">false</property>
          <property name="processorBufferPoolType">0</property>
          <property name="handleDistributedTransactions">0</property>
          <property name="useOffHeapForMerge">1</property>
          <property name="memoryPageSize">64k</property>
          <property name="spillsFileBufferSize">1k</property>
          <property name="useStreamOutput">0</property>
          <property name="systemReserveMemorySize">384m</property>
          <property name="useZKSwitch">false</property>
      </system>
    <!--这里是设置的admin用户和虚拟逻辑库-->
      <user name="admin" defaultAccount="true">
          <property name="password">Abc_123456</property>
          <property name="schemas">test</property>
      </user>
</mycat:server>

修改schema.xml文件，设置数据库连接和虚拟数据表
此处有两个分片，则配置两个dataHost

重点配置介绍

#### 1. balance 属性

负载均衡类型，目前的取值有 3 种：

balance="0", 不开启读写分离机制，所有读操作都发送到当前可用的 writeHost 上。
balance="1"，全部的 readHost 与 stand by writeHost 参与 select 语句的负载均衡，简单的说，当双
主双从模式(M1->S1，M2->S2，并且 M1 与 M2 互为主备)，正常情况下，M2,S1,S2 都参与 select 语句的负载
均衡。
balance="2"，所有读操作都随机的在 writeHost、readhost 上分发。防止写节点浪费
balance="3"，所有读请求随机的分发到 wiriterHost 对应的 readhost 执行，writerHost 不负担读压力，
注意 balance=3 只在 1.4 及其以后版本有，1.3 没有。

#### 2. writeType 属性

负载均衡类型，目前的取值有 3 种：

writeType="0", 所有写操作发送到配置的第一个 writeHost，第一个挂了切到还生存的第二个 writeHost，
重新启动后已切换后的为准，切换记录在配置文件中:dnindex.properties .
writeType="1"，所有写操作都随机的发送到配置的 writeHost，1.5 以后废弃不推荐。

#### 3. switchType 属性

-1 表示不自动切换。
1 默认值，自动切换。
2 基于 MySQL 主从同步的状态决定是否切换。

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">
      <!--配置虚拟逻辑数据表-->
      <schema name="test" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
          <table name="t_user" dataNode="dn1,dn2" rule="mod-long" />
      </schema>
      <!--配置分片关系-->
      <dataNode name="dn1" dataHost="cluster1" database="test" />
      <dataNode name="dn2" dataHost="cluster2" database="test" />
      <!--配置连接信息-->
      <dataHost name="cluster1" maxCon="1000" minCon="10" balance="2" 
                writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"  
                slaveThreshold="100">
          <heartbeat>select user()</heartbeat>
          <!--多数情况 读多写少-->
          <writeHost host="W1" url="pxc2:3306" user="admin" 
                     password="password">
              <readHost host="W1R1" url="pxc3:3306" user="admin" 
                        password="password" />
              <readHost host="W1R2" url="pxc4:3306" user="admin" 
                        password="password" />
          </writeHost>
          <!--写节点冗余-->
          <writeHost host="W2" url="pxc3:3306" user="admin" 
                     password="password">
              <readHost host="W2R1" url="pxc2:3306" user="admin" 
                        password="password" />
              <readHost host="W2R2" url="pxc4:3306" user="admin" 
                        password="password" />
          </writeHost>
      </dataHost>
      <dataHost name="cluster2" maxCon="1000" minCon="10" balance="2" 
                writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"  
                slaveThreshold="100">
          <heartbeat>select user()</heartbeat>
          <!--多数情况 读多写少-->
          <writeHost host="W1" url="pxc5:3306" user="admin" 
                     password="password">
              <readHost host="W1R1" url="pxc6:3306" user="admin" 
                        password="password" />
              <readHost host="W1R2" url="pxc7:3306" user="admin" 
                        password="password" />
          </writeHost>
          <!--写节点冗余-->
          <writeHost host="W2" url="pxc6:3306" user="admin" 
                     password="password">
              <readHost host="W2R1" url="pxc5:3306" user="admin" 
                        password="password" />
              <readHost host="W2R2" url="pxc7:3306" user="admin" 
                        password="password" />
          </writeHost>
      </dataHost>
</mycat:schema>

修改rule.xml文件，把mod-long的count值修改成2

<function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod">
    <property name="count">2</property>
</function>

放行端口
8066：数据服务
9066：管理端口

重启MyCat

$ ./startup_nowrap.sh

关闭命令：

$ ps -aux | grep mycat
$ kill $PID

向t_user表写入数据，感受数据的切分

USE test;
select * from t_user;
#第一条记录被切分到第二个分片
INSERT INTO t_user(id,username,password,tel,locked) VALUES(1,"A",HEX(AES_ENCRYPT('123456','HelloWorld')),"12345678901",false);
#第二条记录被切分到第一个分片
INSERT INTO t_user(id,username,password,tel,locked) VALUES(2,"B",HEX(AES_ENCRYPT('123456','HelloWorld')),"12345678912",false);

五、配置数据分片和父子表

1. 数据切分算法

切分算法	适用场合	备注
主键求模切分	数据增长速度慢,难于增加分片	有明确主键值
枚举值切分	归类存储数据,适合大多数业务
主键范围切分	数据快速增长,容易增加分片	有明确主键值
日期切分	数据快速增长,容易增加分片

（1）主键求模切分

求模切分适合用在初始数据很大,但是数据增长不快的场景
求模切分的弊病在于扩展新分片难度大,迁移的数据太多
建议扩张后的分片数是原有分片的2n倍

（2）枚举值切分

按照某个字段的值（数字）来切分数据

2. 数据分片

在conf目录下创建customer-hash-int文件，内容如下：
```
101=0
102=0
103=0
104=1
105=1
106=1
```

在rule.xml文件中加入自定义和

<function name="customer-hash-int"
        class="io.mycat.route.function.PartitionByFileMap">
    <property name="mapFile">customer-hash-int.txt</property>
</function>

<tableRule name="sharding-customer">
    <rule>
        <columns>sharding_id</columns>
        <algorithm>customer-hash-int</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

修改schema.xml文件，配置数据分片算法

<!--配置虚拟逻辑数据表-->
<schema name="test" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
        <table name="t_user" dataNode="dn1,dn2" rule="mod-long" />
        <table name="t_customer" dataNode="dn1,dn2" rule="sharding-customer"/>
</schema>

重载mycat配置

使用navicat打开命令行界面，执行语句

reload @@config_all;

USE test;
CREATE TABLE t_customer(
    id INT UNSIGNED PRIMARY KEY,
 username VARCHAR(200) NOT NULL,
    sharding_id INT NOT NULL
);
select * from t_customer;
insert into t_customer(id, username, sharding_id) VALUES (1,'tom',101);
insert into t_customer(id, username, sharding_id) VALUES (2,'jetty',102);
insert into t_customer(id, username, sharding_id) VALUES (3,'tomcat',105);

第一个分片

第二个分片

查询mycat数据

3. 父子表

出现原因：在 MyCat中是不允许跨分片做表连接查询的

解决原理：部分业务总会可以抽象出父子关系的表。这类表适用于 ER 分片表，子表的记录与
所关联的父表记录存放在同一个数据分片上，避免数据 Join 跨库操作

修改schema.xml文件，添加父子表定义。此处定义成父表t_customer允许分在不同分片，子表t_orders不允许跨分片。一个父表可以包含多个子表，子表也可嵌套多个子表。

<table name="t_customer" dataNode="dn1,dn2" rule="sharding-customer">
     <childTable name="t_orders" primaryKey="ID" joinKey="customer_id" parentKey="id"/>
</table>

重载mycat配置
使用navicat打开命令行界面，执行语句
```
reload @@config_all;
```

在MyCat上执行如下SQL：

USE test;
CREATE TABLE t_orders(
    id INT PRIMARY KEY,
    customer_id INT NOT NULL,
    datetime TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

向t_customer表和t_orders表写入数据，查看字表数据跟随父表切分到同一个分片

-- 预期写入第一个分片
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (1,1);
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (2,1);
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (3,1);
-- 预期写入第二个分片
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (4,2);
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (5,3);

分片一t_customer查询结果

分片一t_orders查询结果

分片二t_customer查询结果

分片二t_orders查询结果

同一个客户订单和客户信息都存在相同分片中，结果符合预期

连接查询测试

select c.username,t.id,t.datetime from t_customer c join t_orders t on c.id = t.customer_id

Last modification：December 30th, 2019 at 10:10 am

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PXC系列学习笔记（三）——MyCat安装和读写分离配置

F嘉阳 • 2019 年 12 月 30 日

一. 介绍

由于每个PXC集群有3个节点，故需要使用mycat进行读写分离，分摊单个节点的读写压力。

同时由于有两套PXC集群，故需要针对不同表采用不同分片算法进行数据路由。

因为mycat不支持跨分片表连接，还需要配置父子表等，让需要表连接操作的数据路由到同一个分片中。

二. JDK安装与配置

安装JDK

#搜索JDK版本
yum search jdk 
#安装JDK1.8开发版
yum install java-1.8.0-openjdk-devel.x86_64

配置环境变量

#查看JDK安装路径
ls -lrt /etc/alternatives/java
vi /etc/profile
#在文件结尾加上JDK路径
JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.232.b09-0.el7_7.x86_64/
PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
export PATH JAVA_HOME

source  /etc/profile

三. 创建数据表

创建两套PXC集群，每套3台机器

在两组PXC集群中分别创建t_user数据表

CREATE TABLE t_user
(
    id       INT(10) UNSIGNED    NOT NULL,
    username VARCHAR(200)        NOT NULL,
    password VARCHAR(200)        NOT NULL,
    tel      CHAR(11)            NOT NULL,
    locked   TINYINT(1) UNSIGNED NULL,
    PRIMARY KEY (ID) USING BTREE,
    INDEX `idx_username` (`username`) USING BTREE,
    UNIQUE INDEX `unq_username` (`username`) USING BTREE
) COMMENT 'pxc测试表';

四、MyCat安装与配置

下载MyCat
http://dl.mycat.io/1.6.5/Mycat-server-1.6.5-release-20180122220033-linux.tar.gz
上传MyCat压缩包到虚拟机

安装unzip程序包，解压缩MyCat

yum install unzip
unzip MyCAT压缩包名称

开放防火墙8066和9066端口，关闭SELINUX
修改MyCat的bin目录中所有.sh文件的权限
```
chmod -R 777 ./*.sh
```

MyCat启动与关闭

#cd MyCat的bin目录
./startup_nowrap.sh #启动MyCat
ps -aux #查看系统进程
kill -9 MyCat进程编号

mycat配置文件解析

文件	作用	修改内容
rule.xml	切分算法	修改mod-long分片数量为2
server.xml	虚拟MySQL	修改用户名、密码和逻辑库
scnema．Xml	数据库连接、读写分离、负载均衡、数据表映射	定义连接、读写分离、负载均衡、数据表映射

修改server.xml文件，设置MyCat帐户和虚拟逻辑库

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mycat:server SYSTEM "server.dtd">
<mycat:server xmlns:mycat="http://io.mycat/">
      <system>
          <property name="nonePasswordLogin">0</property>
          <property name="useHandshakeV10">1</property>
          <property name="useSqlStat">0</property>
          <property name="useGlobleTableCheck">0</property>
          <property name="sequnceHandlerType">2</property>
          <property name="subqueryRelationshipCheck">false</property>
          <property name="processorBufferPoolType">0</property>
          <property name="handleDistributedTransactions">0</property>
          <property name="useOffHeapForMerge">1</property>
          <property name="memoryPageSize">64k</property>
          <property name="spillsFileBufferSize">1k</property>
          <property name="useStreamOutput">0</property>
          <property name="systemReserveMemorySize">384m</property>
          <property name="useZKSwitch">false</property>
      </system>
    <!--这里是设置的admin用户和虚拟逻辑库-->
      <user name="admin" defaultAccount="true">
          <property name="password">Abc_123456</property>
          <property name="schemas">test</property>
      </user>
</mycat:server>

修改schema.xml文件，设置数据库连接和虚拟数据表
此处有两个分片，则配置两个dataHost

重点配置介绍

#### 1. balance 属性

负载均衡类型，目前的取值有 3 种：

balance="0", 不开启读写分离机制，所有读操作都发送到当前可用的 writeHost 上。
balance="1"，全部的 readHost 与 stand by writeHost 参与 select 语句的负载均衡，简单的说，当双
主双从模式(M1->S1，M2->S2，并且 M1 与 M2 互为主备)，正常情况下，M2,S1,S2 都参与 select 语句的负载
均衡。
balance="2"，所有读操作都随机的在 writeHost、readhost 上分发。防止写节点浪费
balance="3"，所有读请求随机的分发到 wiriterHost 对应的 readhost 执行，writerHost 不负担读压力，
注意 balance=3 只在 1.4 及其以后版本有，1.3 没有。

#### 2. writeType 属性

负载均衡类型，目前的取值有 3 种：

writeType="0", 所有写操作发送到配置的第一个 writeHost，第一个挂了切到还生存的第二个 writeHost，
重新启动后已切换后的为准，切换记录在配置文件中:dnindex.properties .
writeType="1"，所有写操作都随机的发送到配置的 writeHost，1.5 以后废弃不推荐。

#### 3. switchType 属性

-1 表示不自动切换。
1 默认值，自动切换。
2 基于 MySQL 主从同步的状态决定是否切换。

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">
      <!--配置虚拟逻辑数据表-->
      <schema name="test" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
          <table name="t_user" dataNode="dn1,dn2" rule="mod-long" />
      </schema>
      <!--配置分片关系-->
      <dataNode name="dn1" dataHost="cluster1" database="test" />
      <dataNode name="dn2" dataHost="cluster2" database="test" />
      <!--配置连接信息-->
      <dataHost name="cluster1" maxCon="1000" minCon="10" balance="2" 
                writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"  
                slaveThreshold="100">
          <heartbeat>select user()</heartbeat>
          <!--多数情况 读多写少-->
          <writeHost host="W1" url="pxc2:3306" user="admin" 
                     password="password">
              <readHost host="W1R1" url="pxc3:3306" user="admin" 
                        password="password" />
              <readHost host="W1R2" url="pxc4:3306" user="admin" 
                        password="password" />
          </writeHost>
          <!--写节点冗余-->
          <writeHost host="W2" url="pxc3:3306" user="admin" 
                     password="password">
              <readHost host="W2R1" url="pxc2:3306" user="admin" 
                        password="password" />
              <readHost host="W2R2" url="pxc4:3306" user="admin" 
                        password="password" />
          </writeHost>
      </dataHost>
      <dataHost name="cluster2" maxCon="1000" minCon="10" balance="2" 
                writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"  
                slaveThreshold="100">
          <heartbeat>select user()</heartbeat>
          <!--多数情况 读多写少-->
          <writeHost host="W1" url="pxc5:3306" user="admin" 
                     password="password">
              <readHost host="W1R1" url="pxc6:3306" user="admin" 
                        password="password" />
              <readHost host="W1R2" url="pxc7:3306" user="admin" 
                        password="password" />
          </writeHost>
          <!--写节点冗余-->
          <writeHost host="W2" url="pxc6:3306" user="admin" 
                     password="password">
              <readHost host="W2R1" url="pxc5:3306" user="admin" 
                        password="password" />
              <readHost host="W2R2" url="pxc7:3306" user="admin" 
                        password="password" />
          </writeHost>
      </dataHost>
</mycat:schema>

修改rule.xml文件，把mod-long的count值修改成2

<function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod">
    <property name="count">2</property>
</function>

放行端口
8066：数据服务
9066：管理端口

重启MyCat

$ ./startup_nowrap.sh

关闭命令：

$ ps -aux | grep mycat
$ kill $PID

向t_user表写入数据，感受数据的切分

USE test;
select * from t_user;
#第一条记录被切分到第二个分片
INSERT INTO t_user(id,username,password,tel,locked) VALUES(1,"A",HEX(AES_ENCRYPT('123456','HelloWorld')),"12345678901",false);
#第二条记录被切分到第一个分片
INSERT INTO t_user(id,username,password,tel,locked) VALUES(2,"B",HEX(AES_ENCRYPT('123456','HelloWorld')),"12345678912",false);

五、配置数据分片和父子表

1. 数据切分算法

切分算法	适用场合	备注
主键求模切分	数据增长速度慢,难于增加分片	有明确主键值
枚举值切分	归类存储数据,适合大多数业务
主键范围切分	数据快速增长,容易增加分片	有明确主键值
日期切分	数据快速增长,容易增加分片

（1）主键求模切分

求模切分适合用在初始数据很大,但是数据增长不快的场景
求模切分的弊病在于扩展新分片难度大,迁移的数据太多
建议扩张后的分片数是原有分片的2n倍

（2）枚举值切分

按照某个字段的值（数字）来切分数据

2. 数据分片

在conf目录下创建customer-hash-int文件，内容如下：
```
101=0
102=0
103=0
104=1
105=1
106=1
```

在rule.xml文件中加入自定义和

<function name="customer-hash-int"
        class="io.mycat.route.function.PartitionByFileMap">
    <property name="mapFile">customer-hash-int.txt</property>
</function>

<tableRule name="sharding-customer">
    <rule>
        <columns>sharding_id</columns>
        <algorithm>customer-hash-int</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

修改schema.xml文件，配置数据分片算法

<!--配置虚拟逻辑数据表-->
<schema name="test" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
        <table name="t_user" dataNode="dn1,dn2" rule="mod-long" />
        <table name="t_customer" dataNode="dn1,dn2" rule="sharding-customer"/>
</schema>

重载mycat配置

使用navicat打开命令行界面，执行语句

reload @@config_all;

USE test;
CREATE TABLE t_customer(
    id INT UNSIGNED PRIMARY KEY,
 username VARCHAR(200) NOT NULL,
    sharding_id INT NOT NULL
);
select * from t_customer;
insert into t_customer(id, username, sharding_id) VALUES (1,'tom',101);
insert into t_customer(id, username, sharding_id) VALUES (2,'jetty',102);
insert into t_customer(id, username, sharding_id) VALUES (3,'tomcat',105);

第一个分片

第二个分片

查询mycat数据

3. 父子表

出现原因：在 MyCat中是不允许跨分片做表连接查询的

修改schema.xml文件，添加父子表定义。此处定义成父表t_customer允许分在不同分片，子表t_orders不允许跨分片。一个父表可以包含多个子表，子表也可嵌套多个子表。

<table name="t_customer" dataNode="dn1,dn2" rule="sharding-customer">
     <childTable name="t_orders" primaryKey="ID" joinKey="customer_id" parentKey="id"/>
</table>

重载mycat配置
使用navicat打开命令行界面，执行语句
```
reload @@config_all;
```

在MyCat上执行如下SQL：

USE test;
CREATE TABLE t_orders(
    id INT PRIMARY KEY,
    customer_id INT NOT NULL,
    datetime TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

向t_customer表和t_orders表写入数据，查看字表数据跟随父表切分到同一个分片

-- 预期写入第一个分片
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (1,1);
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (2,1);
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (3,1);
-- 预期写入第二个分片
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (4,2);
insert into t_orders(id, customer_id) VALUES (5,3);

分片一t_customer查询结果

分片一t_orders查询结果

分片二t_customer查询结果

分片二t_orders查询结果

同一个客户订单和客户信息都存在相同分片中，结果符合预期

连接查询测试

select c.username,t.id,t.datetime from t_customer c join t_orders t on c.id = t.customer_id

PXC系列学习笔记（三）——MyCat安装和读写分离配置

一. 介绍

二. JDK安装与配置

三. 创建数据表

四、MyCat安装与配置

mycat配置文件解析

重点配置介绍

五、配置数据分片和父子表

1. 数据切分算法

（1）主键求模切分

（2）枚举值切分

2. 数据分片

3. 父子表

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