浅谈读写分离和几种常见的开源数据库中间件

最近学习了阿里资深技术专家李运华的关于读写分离的教程,颇有收获,总结一下。

1 读写分离概述

 

基本架构图:

 

2 适用场景

 

读写分离不是银弹,并不是一有性能问题就上读写分离,而是应该先优化,例如优化慢查询,调整不合理的业务逻辑,引入缓存查询等只有确定系统没有优化空间后才考虑读写分离集群。

3 引入的系统复杂度问题

问题一 主从复制延迟

 

问题二 分配机制

如何将读写操作区分开来,然后访问不同的数据库服务器?

解决方案1 客户端程序代码封装实现

基本架构图

 


 

业界开源实现

  • Sharding-JDBC定位为轻量级,在Java的JDBC层提供的额外服务。 它使用客户端直连数据库,以jar包形式提供服务,无需额外部署和依赖,可理解为增强版的JDBC驱动,完全兼容JDBC和各种ORM框架。

 

  • TDDL淘宝根据自身业务需求研发了 TDDL ( Taobao Distributed Data Layer )框架,主要用于解决 分库分表场景下的访问路由(持久层与数据访问层的配合)以及异构数据库之间的数据同步 ,它是一个基于集中式配置的 JDBC DataSource 实现,具有分库分表、 Master/Salve 、动态数据源配置等功能。

 

解决方案2 服务端中间件封装

基本架构图

 


 

业界开源实现

  • 官方推荐的MySQL Router

 

MySQL Router是轻量级的中间件,可在应用程序和任何后端MySQL服务器之间提供透明路由。它可以用于各种各样的用例,例如通过有效地将数据库流量路由到适当的后端MySQL服务器来提供高可用性和可伸缩性。可插拔架构还使开发人员能够扩展MySQL Router以用于自定义用例。

基于MySQL Router可以实现读写分离,故障自动切换,负载均衡,连接池等功能。

  • MySQL官方提供的MySQL Proxy

 

  • 360开源的Atlas

 


 

Atlas是由平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它是在mysql-proxy的基础上,对其进行了优化,增加了一些新的功能特性。

常见的开源数据库中间件对比:

功能

Sharding-JDBC

TDDL

Amoeba

Cobar

MyCat

基于客户端还是服务端

客户端

客户端

服务端

服务端

服务端

分库分表

MySQL交互协议

JDBC Driver

JDBC Driver

前端用NIO,后端用JDBC Driver

前端用NIO,后端用BIO

前后端均用NIO

支持的数据库

任意

任意

任意

MySQL

任意

 

  • TDDL 不同于其它几款产品,并非独立的中间件,只能算作中间层,是以 Jar 包方式提供给应用调用。属于JDBC Shard 的思想,网上也有很多其它类似产品。
  • Amoeba 是作为一个真正的独立中间件提供服务,即应用去连接 Amoeba 操作 MySQL 集群,就像操作单个 MySQL 一样。从架构中可以看来,Amoeba 算中间件中的早期产品,后端还在使用 JDBC Driver。

 

  • Cobar 是在 Amoeba 基础上进化的版本,一个显著变化是把后端 JDBC Driver 改为原生的 MySQL 通信协议层。后端去掉 JDBC Driver 后,意味着不再支持 JDBC 规范,不能支持 Oracle、PostgreSQL 等数据。但使 用原生通信协议代替 JDBC Driver,后端的功能增加了很多想象力,比如主备切换、读写分离、异步操作等。

 

  • MyCat 又是在 Cobar 基础上发展的版本,两个显著点是:
    (1)后端由 BIO 改为 NIO,并发量有大幅提高;(2)增加了对Order By、Group By、limit 等聚合功能的支持(虽然 Cobar 也可以支持 Order By、Group By、Limit 语法,但是结果没有进行聚合,只是简单返回给前端,聚合功能还是需要业务系统自己完成)。
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