MySQL Proxy和 Amoeba 工作机制浅析

MySQL Proxy处于客户端应用程序和MySQL服务器之间，通过截断、改变并转发客户端和后端数据库之间的通信来实现其功能，这和WinGate 之类的网络代理服务器的基本思想是一样的。代理服务器是和TCP/IP协议打交道，而要理解MySQL Proxy的工作机制，同样要清楚MySQL客户端和服务器之间的通信协议，MySQL Protocol 包括认证和查询两个基本过程：

认证过程包括：

1. 客户端向服务器发起连接请求
2. 服务器向客户端发送握手信息
3. 客户端向服务器发送认证请求
4. 服务器向客户端发送认证结果

如果认证通过，则进入查询过程：

1. 客户端向服务器发起查询请求
2. 服务器向客户端返回查询结果

当然，这只是一个粗略的描述，每个过程中发送的包都是有固定格式的，想详细了解MySQL Protocol的同学，可以去这里 看看。MySQL Proxy要做的，就是介入协议的各个过程。首先MySQL Proxy以服务器的身份接受客户端请求，根据配置对这些请求进行分析处理，然后以客户端的身份转发给相应的后端数据库服务器，再接受服务器的信息，返回给客户端。所以MySQL Proxy需要同时实现客户端和服务器的协议。由于要对客户端发送过来的SQL语句进行分析，还需要包含一个SQL解析器。可以说MySQL Proxy相当于一个轻量级的MySQL了，实际上，MySQL Proxy的admin server是可以接受SQL来查询状态信息的。

MySQL Proxy通过lua 脚本来控制连接转发的机制。主要的函数都是配合MySQL Protocol各个过程的，这一点从函数名上就能看出来：

• connect_server()
• read_handshake()
• read_auth()
• read_auth_result()
• read_query()
• read_query_result()

至于为什么采用lua 脚本语言，我想这是因为MySQL Proxy中采用了wormhole 存储引擎 的关系吧，这个虫洞存储引擎很有意思，数据的存储格式就是一段lua脚本，真是创意无限啊。

原理图：

Amoeba是一个类似MySQL Proxy的分布式数据库中间代理层软件，是由陈思儒开发的一个开源的java项目。其主要功能包括读写分离，垂直分库，水平分库等，经过测试，发现其功能和稳定性都非常的不错，如果需要构架分布式数据库环境，采用Amoeba是一个不错的方案。目前Amoeba一共包括For aladdin,For MySQL和For Oracle三个版本，本文主要关注For MySQL版本的一个读写分离实现。实际上垂直切分和水平切分的架构也相差不大，改动几个配置就可以轻松实现。

下图是一个采用Amoeba的读写分离技术结合MySQL的Master-Slave Replication的一个分布式系统的架构：

Amoeba处于在应用和数据库之间，扮演一个中介的角色，将应用传递过来的SQL语句经过分析后，将写的语句交给Master库执行，将读的语句路由到Slave库执行（当然也可以到Master读，这个完全看配置）。Amoeba实现了简单的负载均衡（采用轮询算法）和Failover。如果配置了多个读的库，则任何一个读的库出现宕机，不会导致整个系统故障，Amoeba能自动将读请求路由到其他可用的库上，当然，写还是单点的依赖于Master数据库的，这个需要通过数据库的切换，或者水平分割等技术来提升Master库的可用性。

Amoeba可以在不同机器上启动多个，并且做同样的配置来进行水平扩展，以分担压力和提升可用性，可以将Amoeba和MySQL装在同一台机器，也可以装在不同的机器上，Amoeba本身不做数据缓存，所以对于内存消耗很少，主要是CPU占用。对于应用来说，图中的三个Amoeba就是三台一模一样的MySQL数据库，连接其中任何一台都是可以的，所以需要在应用端有一个Load balance和Failover的机制，需要连接数据库时从三台中随机挑选一台即可，如果其他任何一台出现故障，则可以自动Failover到剩余的可用机器上。MySQL的JDBC驱动从connector-j 3.17版本起已经提供了这样的负载均衡和故障切换的功能，那么剩下的事情对于应用来说就很简单了，不需要做太多的改动就能搭建一套高可用的MySQL分布式数据库环境，何乐而不为？