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如何利用 `MySQL Router` 路由`MGR`集群的`读写分离`请求，并实现`故障`转移？

好的，下面我们来探讨如何利用 MySQL Router 路由 MGR 集群的读写分离请求，并实现故障转移。

讲座：MySQL Router 与 MGR 集群读写分离及故障转移

大家好，今天我们来聊聊如何利用 MySQL Router 实现 MGR (MySQL Group Replication) 集群的读写分离以及故障转移。这是一个非常实用的技术，可以帮助我们更好地利用 MGR 集群的性能，并提高系统的可用性。

1. MGR 集群简介

首先，简单回顾一下 MGR 集群。MGR 是 MySQL 官方提供的一种高可用、高一致性的解决方案。它通过组复制技术，实现了多个 MySQL 实例之间的数据同步。MGR 集群通常包含多个成员，其中一个成员作为主节点 (Primary)，负责处理写请求，其他成员作为从节点 (Secondary)，负责处理读请求。

2. 为什么需要 MySQL Router？

虽然 MGR 集群本身具有故障转移的能力，但应用程序需要知道哪个节点是主节点，哪个节点是从节点。如果没有 MySQL Router，应用程序就需要自己维护一个节点列表，并根据节点状态进行切换。这会增加应用程序的复杂性，并可能导致连接错误。

MySQL Router 的作用就是作为应用程序和 MGR 集群之间的中间层，它负责：

  • 路由请求： 根据请求的类型 (读或写)，将请求路由到合适的节点。
  • 故障转移： 当主节点发生故障时，自动将写请求路由到新的主节点。
  • 负载均衡： 将读请求分发到多个从节点，以提高读取性能。

3. MySQL Router 读写分离原理

MySQL Router 通过检查 SQL 语句来判断请求的类型。如果 SQL 语句是 SELECT 语句，则认为是读请求，否则认为是写请求。

MySQL Router 使用两种类型的连接池：

  • 读连接池： 用于连接从节点。
  • 写连接池： 用于连接主节点。

当收到请求时，MySQL Router 会根据请求的类型，从相应的连接池中获取一个连接，并将请求发送到该连接。

4. 配置 MySQL Router

下面我们来配置 MySQL Router。假设我们有一个 MGR 集群，包含三个节点：

节点名称 IP 地址 端口
node1 192.168.1.101 3306
node2 192.168.1.102 3306
node3 192.168.1.103 3306

我们需要在一台机器上安装 MySQL Router。安装过程略过，这里直接给出配置文件的内容。

/etc/mysqlrouter/mysqlrouter.conf：

[DEFAULT]
logging_folder = /var/log/mysqlrouter
plugin_folder = /usr/lib64/mysqlrouter/plugins

[logger]
level = INFO

[routing:read_only]
bind_address = 0.0.0.0:6446
destinations = 192.168.1.101:3306,192.168.1.102:3306,192.168.1.103:3306
routing_strategy = round-robin
protocol = classic
mode = read-only

[routing:read_write]
bind_address = 0.0.0.0:6447
destinations = 192.168.1.101:3306,192.168.1.102:3306,192.168.1.103:3306
routing_strategy = master-slave
protocol = classic
mode = read-write

[metadata_cache:primary]
router_id = primary
metadata_cluster_username = mysqlrouter
metadata_cluster_password = your_metadata_password
bootstrap_server_addresses = 192.168.1.101:3306,192.168.1.102:3306,192.168.1.103:3306
ttl = 30

[restapi]
bind_address = 0.0.0.0:8080
enabled = true

配置说明：

  • [routing:read_only]：定义了读请求的路由规则。
    • bind_address：MySQL Router 监听的地址和端口，这里监听 6446 端口。
    • destinations：MGR 集群中所有节点的地址和端口。
    • routing_strategy：读请求的路由策略，这里使用 round-robin，表示轮询。
    • mode：read-only，表示只读模式。
  • [routing:read_write]：定义了写请求的路由规则。
    • bind_address：MySQL Router 监听的地址和端口，这里监听 6447 端口。
    • destinations：MGR 集群中所有节点的地址和端口。
    • routing_strategy：写请求的路由策略，这里使用 master-slave，表示主从模式。
    • mode：read-write，表示读写模式。
  • [metadata_cache:primary]：定义了元数据缓存，用于获取 MGR 集群的信息。
    • router_id：MySQL Router 的 ID。
    • metadata_cluster_username：用于连接 MGR 集群的用户名。
    • metadata_cluster_password：用于连接 MGR 集群的密码。请务必修改为你自己的密码！
    • bootstrap_server_addresses：MGR 集群中所有节点的地址和端口。
    • ttl：缓存的过期时间，单位是秒。
  • [restapi]：定义了 REST API 的配置。
    • bind_address：REST API 监听的地址和端口，这里监听 8080 端口。
    • enabled：是否启用 REST API，这里启用。

重要提示：

  1. 请将 your_metadata_password 替换为实际的密码。
  2. 确保 mysqlrouter 用户在 MGR 集群中具有足够的权限，例如 REPLICATION CLIENT 和 SELECT 权限。
  3. 检查 MGR 集群的防火墙设置，确保 MySQL Router 可以连接到 MGR 集群中的所有节点。

5. 启动 MySQL Router

配置完成后，启动 MySQL Router：

mysqlrouter --config /etc/mysqlrouter/mysqlrouter.conf --bootstrap
systemctl start mysqlrouter

可以使用以下命令检查 MySQL Router 的状态：

systemctl status mysqlrouter

6. 测试读写分离

现在我们可以测试读写分离了。

读请求：

使用 MySQL 客户端连接到 MySQL Router 的 6446 端口：

mysql -h <router_ip> -P 6446 -u <user> -p

执行 SELECT 语句：

SELECT * FROM your_table;

MySQL Router 会将请求路由到从节点。

写请求：

使用 MySQL 客户端连接到 MySQL Router 的 6447 端口：

mysql -h <router_ip> -P 6447 -u <user> -p

执行 INSERT、UPDATE 或 DELETE 语句：

INSERT INTO your_table (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2');

MySQL Router 会将请求路由到主节点。

可以通过监控 MGR 集群的节点状态来验证读写分离是否生效。

7. 故障转移

当主节点发生故障时，MGR 集群会自动选举一个新的主节点。MySQL Router 会自动检测到新的主节点，并将写请求路由到新的主节点。

模拟故障：

可以通过停止当前的主节点来模拟故障。

验证故障转移：

停止当前的主节点后，等待一段时间，然后使用 MySQL 客户端连接到 MySQL Router 的 6447 端口，执行写请求。如果写请求能够成功执行，则说明故障转移成功。

8. 高级配置

除了上述基本配置外，MySQL Router 还支持许多高级配置，例如：

  • 自定义路由策略： 可以根据应用程序的需求，自定义路由策略。
  • 连接池管理： 可以配置连接池的大小、超时时间等参数。
  • 监控和告警： 可以使用 REST API 监控 MySQL Router 的状态，并配置告警。

示例：自定义路由策略

假设我们需要将特定的用户请求路由到特定的从节点。可以使用 whitelist 路由策略来实现。

首先，需要在 MySQL Router 的配置文件中添加以下配置：

[routing:read_only_user1]
bind_address = 0.0.0.0:6448
destinations = 192.168.1.102:3306
routing_strategy = whitelist
whitelist = user1@%
protocol = classic
mode = read-only

这个配置定义了一个新的路由规则，将 user1 的请求路由到 192.168.1.102 节点。

然后，需要修改应用程序的连接配置，将 user1 的请求连接到 MySQL Router 的 6448 端口。

示例：连接池管理

可以通过以下配置来配置连接池的大小：

[routing:read_only]
bind_address = 0.0.0.0:6446
destinations = 192.168.1.101:3306,192.168.1.102:3306,192.168.1.103:3306
routing_strategy = round-robin
protocol = classic
mode = read-only
max_connections = 100

这个配置将读连接池的最大连接数设置为 100。

9. 使用 REST API 监控 MySQL Router

MySQL Router 提供了 REST API，可以用于监控其状态。

例如，可以使用以下命令获取 MySQL Router 的状态：

curl http://<router_ip>:8080/api/v1/status

可以使用以下命令获取某个路由规则的状态：

curl http://<router_ip>:8080/api/v1/routing/read_only/status

代码示例：使用 Python 调用 REST API

import requests

def get_router_status(router_ip):
  url = f"http://{router_ip}:8080/api/v1/status"
  try:
    response = requests.get(url)
    response.raise_for_status()  # Raise HTTPError for bad responses (4xx or 5xx)
    return response.json()
  except requests.exceptions.RequestException as e:
    print(f"Error connecting to MySQL Router REST API: {e}")
    return None

if __name__ == "__main__":
  router_ip = "192.168.1.110"  # Replace with your MySQL Router IP
  status = get_router_status(router_ip)

  if status:
    print(f"MySQL Router Status: {status}")

10. 总结：有效利用 Router，MGR 集群更稳定

MySQL Router 是一个非常强大的工具，可以帮助我们更好地利用 MGR 集群的性能，并提高系统的可用性。通过配置 MySQL Router，我们可以实现读写分离、故障转移和负载均衡。

关键点回顾：

  • MySQL Router 作为中间层，简化了应用程序与 MGR 集群的交互。
  • 通过 routing_strategy 实现读写分离和故障转移。
  • REST API 提供了监控和管理 MySQL Router 的手段。

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