mysql-proxy數據庫中間件架構
一、mysql-proxy簡介
mysql-proxy是mysql官方提供的mysql中間件服務，上游可接入若干個mysql-client，后端可連接若干個mysql-server。
它使用mysql協議，任何使用mysql-client的上游無需修改任何代碼，即可遷移至mysql-proxy上。
mysql-proxy最基本的用法，就是作為一個請求攔截，請求中轉的中間層：
進一步的，mysql-proxy可以分析與修改請求。攔截查詢和修改結果，需要通過編寫Lua腳本來完成。
mysql-proxy允許用戶指定Lua腳本對請求進行攔截，對請求進行分析與修改，它還允許用戶指定Lua腳本對服務器的返回結果進行修改，加入一些結果集或者去除一些結果集均可。
所以說，根本上，mysql-proxy是一個官方提供的框架，具備良好的擴展性，可以用來完成：
- sql攔截與修改
- 性能分析與監控
- 讀寫分離
- 請求路由
- ...
這個框架提供了6個hook點，能夠讓用戶能夠動態的介入到client與server中的通訊中去。
二、mysql-proxy架構與原理
如“簡介”中所述，mysql-proxy向用戶提供了6個hook點，讓用戶實現Lua腳本來完成各種功能，這些hook點是以函數的形式提供的，用戶可以實現這些函數，在不同事件、不同操作發生時，做我們期望的事情。
connect_server()
mysql-client向proxy發起連接時，proxy會調用這個函數。用戶可以實現該函數，來做一些負載均衡的事情，例如選擇將要連向那個mysql-server。假設有多個mysql-server后端，而用戶又沒有實現這個函數，proxy默認采用輪詢(round-robin)策略。
read_handshake()
mysql-server向proxy返回“初始握手信息”時，proxy會調用這個函數。用戶可以實現這個函數，來做更多的權限驗證工作。
read_auth()
mysql-client向proxy發送認證報文(user_name, password,database)時，proxy會調用這個函數。
read_auth_result()
mysql-server向proxy返回認證結果時，proxy會調用這個函數。
read_query()
認證完成后，mysql-client每次經過proxy向mysql-server發送query報文時，proxy會調用這個函數。用戶如果要攔截請求，就可以模擬mysql-server直接返回了，當然用戶亦可以實現各種策略，修改請求，路由請求等各種不同的業務邏輯。
read_query_result()
認證完成后，mysql-server每次經過proxy向mysql-client返回query結果時，proxy會調用這個函數。需要注意，如果用戶沒有顯示實現read_query()函數，則read_query_result()函數是不會被調用的。用戶可以在此處實現各種合并策略，或者對結果集進行修改。
下圖是一個各hook函數的觸發架構圖，箭頭方向表示觸發時機：
可以發現，最重要的兩個函數其實是read_query()和read_query_result()，各種sql的改寫與結果集的改寫邏輯，都是在這兩個函數中實現的，更細節的query過程如下圖：
三、mysql-proxy典型應用
案例一： sql時間統計分析
假設mysql-client提交的原sql為：
- XYZ;
proxy可以在read_query()里將其改寫為：
- SELECT NOW();
- XYZ;
- SELECT NOW();
這樣在返回結果集時，就可以在應用層對sql時間進行記錄，以方便統計分析。
案例二：sql性能統計分析
假設mysql-client提交的原sql為：
- XYZ;
proxy可以在read_query()里將其改寫為：
- XYZ;
- EXPLAIN XYZ;
這樣在返回結果集時，就可以在應用層對sql性能進行記錄，以方便統計分析。
需要強調的是，這兩個案例，由于proxy在read_query()時對sql進行了改寫，故在read_query_result()時，mysql-server其實返回了比原請求更多的信息，proxy一定要將多余的信息去掉，再返回mysql-client。多說一句，可以加入一個唯一ID，來對請求sql和返回結果進行配對。
案例三：讀寫分離
mysql-proxy啟動時，通過參數即可配置后端mysql-server是主server還是read-only，無需修改任何代碼：
- shell> mysql-proxy \
- --proxy-backend-addresses=10.0.1.2:3306 \
- --proxy-read-only-backend-addresses=10.0.1.3:3306
注意，這里的兩個mysql-server為主從架構。
案例四：性能水平擴展
mysql-proxy啟動時，通過參數配置多個后端，即可實現性能的水平擴展，無需修改任何代碼：
- shell> mysql-proxy \
- --proxy-backend-addresses=10.0.1.2:3306 \
- --proxy-backend-addresses=10.0.1.3:3306
注意，這里的兩個mysql-server為主主架構，如果不做特殊修改，負載均衡策略為round-robin。
四、mysql-proxy其他問題
提問：Lua腳本引入的額外開銷有多大?
官網回答：Lua很快，對于大部分應用來說，額外開銷很小，原始包(raw packet)開銷大概在400微秒左右。
樓主：這，，，我不太相信。
提問：mysql-proxy和mysql-server可以部署在一臺機器上么?
官網回答：proxy單獨部署也可以，和mysql部署在同一臺機器上也可以。相比mysql而言，proxy不怎么占CPU和內存，其性能損耗可以忽略不計。
樓主：這，，，性能損耗可以忽略，這我也不太信。
提問：proxy可以處理SSL連接么?proxy不會獲取和保存我的明文密碼吧?
官網回答：作為中間人，不能處理加密信息。不會獲取密碼，也獲取不到。mysql協議不允許密碼以明文傳輸，傳輸的都是加密后的密文。
提問：在Lua腳本里可以使用LuaSocket，連緩存，連其他服務么?
官網回答：理論上可以。但是，大哥，你確定要這樣做么，強烈不建議這樣。
【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創稿件，轉載請聯系原作者】
