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              Amoeba:开源的分布式数据库Porxy解决方案

              发布时间:2017-12-13   编辑:www.myllop.cn
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              Amoeba是一个以MySQL为底层数据存储,并对应用提供MySQL协议接口的proxy。它集中地响应应用的请求,依据用户事先设置的规则,将SQL请求发送到特定的数据库上执行。

              基于此可以实现负载均衡、读写分离、高可用性等需求。与MySQL官方的MySQL Proxy相比,作者强调的是amoeba配置的方便(基于XML的配置文件,用SQLJEP语法书写规则,比基于lua脚本的MySQL Proxy简单)。
              Amoeba相当于一个SQL请求的路由器,目的是为负载均衡、读写分离、高可用性提供机制,而不是完全实现它们。用户需要结合使用MySQL的 Replication等机制来实现副本同步等功能。amoeba对底层数据库连接管理和路由实现也采用了可插拨的机制,第三方可以开发更高级的策略类来替代作者的实现。这个程序总体上比较符合KISS原则的思想。

               

              什么是Amoeba?

               

              Amoeba(变形虫)项目,该开源框架于2008年 开始发布一款 Amoeba for Mysql软件。这个软件致力于MySQL的分布式数据库前端代理层,它主要在应用层访问MySQL的 时候充当SQL路由功能,专注于分布式数据库代理层(Database Proxy)开发。座落与 Client、DB Server(s)之间,对客户端透明。具有负载均衡、高可用性、SQL 过滤、读写分离、可路由相关的到目标数据库、可并发请求多台数据库合并结果。 通过Amoeba你能够完成多数据源的高可用、负载均衡、数据切片的功能,目前Amoeba已在很多 企业的生产线上面使用。主要解决:

               

              <ul>
              <li>降低 数据切分带来的复杂多数据库结构</li>
              <li>提供切分规则并降低 数据切分规则 给应用带来的影响</li>
              <li>降低 db 与客户端的连接数</li>
              <li>读写分离</li> </ul>

               

              为什么要使用Amoeba?

               

              随着传统的数据库技术日趋成熟、计算机网络技术的飞速发展和应用范围的扩充,数据库应用 已经普遍建立于计算机网络之上。这时集中式数据库系统表现出它的不足:集中式处理,势必造成性 能瓶颈;应用程序集中在一台计算机上运行,一旦该计算机发生故障,则整个系统受到影响,可靠性 不高;集中式处理引起系统的规模和配置都不够灵活,系统的可扩充性差。在这种形势下,集中式数 据库将向分布式数据库发展。而Amoeba的透明、简易配置及多个优点使其成为分布式数据库代理产品中的优秀选择。

               

              分布式数据库代理的相关概念

               

              Amoeba在分布式数据库领域将致力解决数据切分,应付客户端“集中式”处理分布式数据。这里集中式是一个相对概念,客户端不需要知道某种数据的物理存储地。避免这种逻辑出现在业务端, 大大简化了客户端操作分布式数据的复杂程度。分布式数据库系统的优点:

               

              <ul>
              <li>降低费用。分布式数据库在地理上可以式分布的。其系统的结构符合这种分布的要求。允许用 户在自己的本地录用、查询、维护等操作,实行局部控制,降低通信代价,避免集中式需要更高要求 的硬件设备。而且分布式数据库在单台机器上面数据量较少,其响应速度明显提升。</li>
              <li>提高系统整体可用性。避免了因为单台数据库的故障而造成全部瘫痪的后果。</li>
              <li>易于扩展处理能力和系统规模。分布式数据库系统的结构可以很容易地扩展系统,在分布式数 据库中增加一个新的节点,不影响现有系统的正常运行。这种方式比扩大集中式系统要灵活经济。在 集中式系统中扩大系统和系统升级,由于有硬件不兼容和软件改变困难等缺点,升级的代价常常是昂贵和不可行的。</li> </ul>

               

              Amoeba相关产品及其介绍

               

              1、Amoeba for MySQL

               

              Amoeba for MySQL致力于MySQL的分布式数据库前端代理层,它主要在应用层访问MySQL的时候充当query 路由功能,专注分布式数据库proxy开发。座落与Client、DB Server(s)之间。对客户端透明。具有负载均衡、高可用性、Query过滤、读写分离、可路由相关的query到目标数据库、可并发请求多台数据库合并结果。 在Amoeba上面你能够完成多数据源的高可用、负载均衡、数据切片的功能。目前在很多企业的生产线上面使用。Amoeba for mysql对客户端程序来说,它是一个虚拟的mysql,对外提供mysql协议??突Ф肆觓moeba就象连接mysql一样。在amoeba内部需要配置相关的认证属性。

               

              amoeba-for-mysql

               

              2、Amoeba for Aladdin

               

              与Amoeba for MySQL 类似,客户端连接Aladdin必须用MySQL 协议,之所以用MySQL协议,主要是想借助mysql使用的广泛程度以及对各种开发语言的支持。Aladdin后端可以同时连接各种数据库。只要这些数据库提供jdbc驱动。aladdin的出现可以解决企业在数据库整合上面提供积极的帮助。使用者不需要知道后端到底使用了什么类型的数据库、数据库的物理地址什么,这些由aladdin来分析sql语句,并且获得相应的要查询的表跟条件,然后由这些规则结合这些条件进行路由到相关的物理数据库。

               

              amoeba-for-aladdin

               

              3、Amoeba for MongoDB

               

              随着NoSQL的日益兴起,mongoDB作为一款nosql数据库以其优异的性能得到了广泛的关注??梢运?,mongoDB填补了传统关系型数据库以及传统键值型数据库的空白,并且兼具两者优秀特质。Amoeba for MongoDB将提供与Amoeba for MySQL类似的,完全自主、可控的切分方式、并尝试完成同样的auto sharding的功能。 基于Amoeba框架,跟以往的产品一样具备心跳检测、负载均衡、故障转移、查询聚合等功能,保留了之前的配置方式,只要熟悉amoeba其中一款产品的配置,那么上手将非常容易的。

               

              比较Amoeba及其类似产品

               

              1、Amoeba for Mysql 与MySQL Proxy比较

               

              在MySQL proxy 6.0版本 上面如果想要读写分离并且 读集群、写集群 机器比较多情况下,用mysql proxy 需要相当大的工作量,目前mysql proxy没有现成的 lua脚本。mysql proxy根本没有配置文件, lua脚本就是它的全部,当然lua是相当方便的。那么同样这种东西需要编写大量的脚本才能完成一 个复杂的配置。而Amoeba for Mysql只需要进行相关的配置就可以满足需求。

               

              2、Amoeba for mongoDB与mongos比较

               

              mongodb中的数据切分有一个chunk的概念,每个chunk代表一个数据段(range),当一个chunk的大小到达了指定的数据大小,就会自动切分成两个。 Mongos是根据数据段(chunk)进行切分的,且切分依据的字段必须是一个key。而目前大多的应用中,id(尤其是用户ID)是无序化的,可能有些用户是手机号、有些是会员卡号等等。这使得proxy的range切分难以实施。 因此,虽然mongodb的mongos提供了automatic sharding的功能,但由于数据切分的不可控,常常不能满足我们的需要。 Amoeba for MongoDB提供完全自主、可控的切分方式。

               

              Amoeba不能做什么?

               

              <ul>
              <li>目前还不支持事务</li>
              <li>暂时不支持存储过程(近期会支持)</li>
              <li>不适合从amoeba导数据的场景或者对大数据量查询的query并不合适(比如一次请求返回10w以上甚至更多数据的场合)</li>
              <li>暂时不支持分库分表,amoeba目前只做到分数据库实例,每个被切分的节点需要保持库表结构一致</li> </ul>

               

              Amoeba的架构

               

              Amoeba 作为DataBase Proxy的开发框架。致力于解决数据切分、读写分离。以下将为您介绍Amoeba 框架

               

              <ul>
              <li>Built on Java NIO
              <ul>
              <li>NIO 框架采用无阻塞模式,不像传统的Socket编程在大量并发的情况非常浪费系统资源、而且可扩展性也较差</li> </ul> </li>
              <li>Reusable Server Connection
              <ul>
              <li>Amoeba 提供与数据库连接的可重用度非常高,在Amoeba系统内所有Database Connection同时共享给所有连接到Amoeba的客户端</li> </ul> </li>
              <li>提供读写分离、数据切分
              <ul>
              <li>传统的读写分离技术需要通过客户端或者相关的Database Driver技术才能解决,而且客户端的配置也比较复杂</li>
              <li>单台Database 性能总是有限制的,基于Amoeba上面可以寻找一种可线性扩展的多数据支持。Amoeba为DBA提供一种非常友好的类似SQL语法的数据切分规则。
              同时客户端不用担心过多的DataBase Server会给应用带来更多的配置。</li> </ul> </li>
              <li>支持高可用性、负责均衡
              <ul>
              <li>Amoeba 提供Database 连接的异常检测与连接恢复功能。</li>
              <li>用户可节省使用其他昂贵的负载均衡的硬件设备,Amoeba提供多台Database Server负载均衡策略(轮询、当前活动连接数量)。</li> </ul> </li>
              <li>Amoeba Sequence</li> </ul>

               

              amoeba

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