Atlas

本文转自http://www.jianshu.com/p/b68e429d09c7

介绍
Atlas 是由 Qihoo 360公司Web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。它在MySQL官方推出的MySQL-Proxy 0.8.2版本的基础上，修改了大量bug，添加了很多功能特性。目前该项目在360公司内部得到了广泛应用，很多MySQL业务已经接入了Atlas平台，每天承载的读写请求数达几十亿条。 
1. 源码 Github： https://github.com/Qihoo360/Atlas
2. 主要功能：
读写分离从库负载均衡自动分表IP过滤SQL语句黑白名单DBA可平滑上下线DB自动摘除宕机的DB
3. 使用场景Atlas是一个位于前端应用与后端MySQL数据库之间的中间件，它使得应用程序员无需再关心读写分离、分表等与MySQL相关的细节，可以专注于编写业务逻辑，同时使得DBA的运维工作对前端应用透明，上下线DB前端应用无感知。
安装、配置
1 安装
1. rpm安装（推荐）
下载地址：https://github.com/Qihoo360/Atlas/releases
sudo rpm –i Atlas-XX.el6.x86_64.rpm
注意：
Atlas只能安装运行在64位的系统上
Centos 5.X安装 Atlas-XX.el5.x86_64.rpm，Centos 6.X安装Atlas-XX.el6.x86_64.rpm。
如果执行sudo rpm –i Atlas-XX.el6.x86_64.rpm，提示类似：“file /usr/local/mysql-proxy/bin/encrypt from install of Atlas-2.0.1-1.x86_64 conflicts with file from package Atlas-1.0.3-1.x86_64”错误，则表示该系统之前已经安装过Atlas-1.0.3-1.x86_64，需要执行：sudo rpm –e Atlas-1.0.3-1.x86_64，将之前安装的Atlas删除掉，再执行sudo rpm –i Atlas-XX.el6.x86_64.rpm安装新版本的Atlas。
后端mysql版本应大于5.1，建议使用Mysql 5.6
2. 源码安装
checkout最新源码
git clone https://github.com/Qihoo360/Atlas.gitgit checkout shardinggit pull origin sharding
编译sharding分支的Atlas还需要安装lemon
git clone https://github.com/winkyao/lemoncd lemonmkdir build && cd build && cmake ..makesudo make install
编译(glib、jemalloc、libffi、libevent等依赖请自行安装)
./bootstrap.shmakesudo make install
2 配置（test.cnf）
在运行Atlas之前，需要对该文件进行配置(test.cnf），Atlas的安装目录是/usr/local/mysql-proxy，conf目录下面test.cnf文件
配置说明
[mysql-proxy]
#(必备，默认值即可)管理接口的用户名
admin-username = user
#(必备，默认值即可)管理接口的密码
admin-password = pwd
#(必备，根据实际情况配置)主库的IP和端口
proxy-backend-addresses = 192.168.0.12:3306
#(非必备，根据实际情况配置)从库的IP和端口，@后面的数字代表权重，用来作负载均衡，若省略则默认为1，可设置多项，用逗号分隔。如果想让主库也能分担读请求的话，只需要将主库信息加入到下面的配置项中
proxy-read-only-backend-addresses = 192.168.0.13:3306,192.168.0.14:3306
#(必备，根据实际情况配置)用户名与其对应的加密过的MySQL密码，密码使用PREFIX/bin目录下的加密程序encrypt加密，用户名与密码之间用冒号分隔。主从数据库上需要先创建该用户并设置密码（用户名和密码在主从数据库上要一致）。比如用户名为myuser，密码为mypwd，执行./encrypt mypwd结果为HJBoxfRsjeI=。如果有多个用户用逗号分隔即可。则设置如下行所示：
pwds = myuser: HJBoxfRsjeI=,myuser2:HJBoxfRsjeI=
#(必备，默认值即可)Atlas的运行方式，设为true时为守护进程方式，设为false时为前台方式，一般开发调试时设为false，线上运行时设为true
daemon = true
#(必备，默认值即可)设置Atlas的运行方式，设为true时Atlas会启动两个进程，一个为monitor，一个为worker，monitor在worker意外退出后会自动将其重启，设为false时只有worker，没有monitor，一般开发调试时设为false，线上运行时设为true
keepalive = true
#(必备，根据实际情况配置)工作线程数，推荐设置成系统的CPU核数
# 对性能和正常运行起到重要作用
event-threads = 4
#(必备，默认值即可)日志级别，分为message、warning、critical、error、debug五个级别
log-level = message
#(必备，默认值即可)日志存放的路径
log-path = /usr/local/mysql-proxy/log
#(必备，根据实际情况配置)SQL日志的开关，可设置为OFF、ON、REALTIME，OFF代表不记录SQL日志，ON代表记录SQL日志，该模式下日志刷新是基于缓冲区的，当日志填满缓冲区后，才将日志信息刷到磁盘。REALTIME用于调试，代表记录SQL日志且实时写入磁盘，默认为OFF
sql-log = OFF
#(可选项，可不设置）慢日志输出设置。当设置了该参数时，则日志只输出执行时间超过sql-log-slow（单位：ms)的日志记录。不设置该参数则输出全部日志。
sql-log-slow = 10
(可选项，可不设置）关闭不活跃的客户端连接设置。当设置了该参数时，Atlas会主动关闭经过'wait-timeout'时间后一直未活跃的连接。单位：秒
wait-timeout = 10
#(必备，默认值即可)Atlas监听的工作接口IP和端口；代表客户端应该使用1234这个端口连接Atlas来发送SQL请求。
proxy-address = 0.0.0.0:1234
#(必备，默认值即可)Atlas监听的管理接口IP和端口 ；代表DBA应该使用2345这个端口连接Atlas来执行运维管理操作。
admin-address = 0.0.0.0:2345
#(可选项，可不设置)分表设置，此例中person为库名，mt为表名，id为分表字段，3为子表数量，可设置多项，以逗号分隔，若不分表则不需要设置该项，子表需要事先建好，子表名称为表名_数字，数字范围为[0,子表数-1]，如本例里，子表名称为mt_0、mt_1、mt_2
tables = person.mt.id.3
#(可选项，可不设置)默认字符集，若不设置该项，则默认字符集为latin1
charset = utf8
#(可选项，可不设置)允许连接Atlas的客户端的IP，可以是精确IP，也可以是IP段，以逗号分隔，若不设置该项则允许所有IP连接，否则只允许列表中的IP连接
client-ips = 127.0.0.1, 192.168.1
 #(可选项，极少需要)Atlas前面挂接的LVS的物理网卡的IP(注意不是虚IP)，若有LVS且设置了client-ips则此项必须设置，否则可以不设置
lvs-ips = 192.168.1.1
3 启动与停止
启动
sudo ./mysql-proxy --defaults-file=../conf/test.cnf 或sudo ./mysql-proxyd test start
重启
sudo ./mysql-proxyd test restart
停止
sudo ./mysql-proxyd test stop
注意：
运行文件是：mysql-proxyd(不是mysql-proxy)。
test是conf目录下配置文件的名字，也是配置文件里instance项的名字，三者需要统一。
可以使用ps -ef | grep mysql-proxy查看Atlas是否已经启动或停止。
执行命令：mysql -h127.0.0.1 -P1234 -u用户名 -p密码，如果能连上则证明Atlas初步测试正常，可以再尝试发几条SQL语句看看执行结果是否正确。
进入Atlas的管理界面的命令：mysql -h127.0.0.1 -P2345 -uuser -ppwd，进入后执行:select * from help；查看管理DB的各类命令。
功能
1 读写分离
查看是否读写分离测试
root@(none) 10:28:46>show variables like "server_id";+---------------+-------+| Variable_name | Value |+---------------+-------+| server_id     | 3     |+---------------+-------+1 row in set (0.00 sec)-root@(none) 10:28:48>show variables like "server_id";+---------------+-------+| Variable_name | Value |+---------------+-------+| server_id     | 2     |+---------------+-------+1 row in set (0.00 sec)
查看日志
2 从库负载均衡
`proxy-read-only-backend-addresses = 192.168.0.13:3306,192.168.0.14:3306`
3 自动分表
使用Atlas的分表功能时，首先需要在配置文件test.cnf设置tables参数。
tables参数设置格式：数据库名.表名.分表字段.子表数量，比如你的数据库名叫school，表名叫stu，分表字段叫id，总共分为100张表，那么就写为school.stu.id.100，如果还有其他的分表，以逗号分隔即可。用户需要手动建立100张子表（stu_0,stu_1,…stu_99，注意子表序号是从0开始的）。且所有的子表必须在DB的同一个database里。
当通过Atlas执行（SELECT、DELETE、UPDATE、INSERT、REPLACE）操作时，Atlas会根据分表结果（id%100=k），定位到相应的子表（stu_k）。例如，执行select  from stu where id=110;，Atlas会自动从stu_10这张子表返回查询结果。但如果执行SQL语句（select  from stu;）时不带上id，则会提示执行stu 表不存在。
Atlas暂不支持自动建表和跨库分表的功能。
Atlas目前支持分表的语句有SELECT、DELETE、UPDATE、INSERT、REPLACE。
4 IP过滤：client-ips
该参数用来实现IP过滤功能。
在传统的开发模式中，应用程序直接连接DB，因此DB会对部署应用的机器(比如web服务器)的IP作访问授权。
在引入中间层后，因为连接DB的是Atlas，所以DB改为对部署Atlas的机器的IP作访问授权，如果任意一台客户端都可以连接Atlas，就会带来潜在的风险。
client-ips参数用来控制连接Atlas的客户端的IP，可以是精确IP，也可以是IP段，以逗号分隔写在一行上即可，如client-ips=192.168.1.2, 192.168.2，这就代表192.168.1.2这个IP和192.168.2.*这个C段的IP可以连接Atlas，其他IP均不能连接。
如果该参数不设置，则任意IP均可连接Atlas。
如果设置了client-ips参数，且Atlas前面挂有LVS，则必须设置lvs-ips参数，否则可以不设置lvs-ips。
5 SQL语句黑白名单
Atlas会屏蔽不带where条件的delete和update操作，以及sleep函数。
6 DBA可平滑上下线DB
7 自动摘除宕机的DB
Atlas架构
1 Atlas的整体架构可参考下面这两幅图：

Atlas 架构图形象表示

Atlas 总体架构
线程模型
Atlas启动后会创建多个线程，其中一个为主线程，其余为工作线程。主线程负责监听所有的客户端连接请求，工作线程只监听主线程的命令请求。

Atlas 线程模型
Sharding版本
Sharding的基本思想就是把一个数据表中的数据切分成多个部分, 存放到不同的主机上去(切分的策略有多种), 从而缓解单台机器的性能跟容量的问题. sharding是一种水平切分, 适用于单表数据庞大的情景. 目前atlas支持静态的sharding方案, 暂时不支持数据的自动迁移以及数据组的动态加入.
Atlas以表为单位sharding, 同一个数据库内可以同时共有sharding的表和不sharding的表, 不sharding的表数据存在未sharding的数据库组中.
目前Atlas sharding支持insert, delete, select, update语句, 只支持不跨shard的事务. 所有的写操作如insert, delete, update只能一次命中一个组, 否则会报"ERROR 1105 (HY000):write operation is only allow to one dbgroup!"错误.
由于sharding取替了Atlas的分表功能, 所以在Sharding分支里面, Atlas单机分表的功能已经移除, 配置tables将不会再有效.

Atlas-Sharding架构
Atlas功能特点FAQ
1. Atlas是否支持多字符集？
对多字符集的支持是我们对原版MySQL-Proxy的第一项改进，符合国情是必须的。并且支持客户端在连接时指定默认字符集。
2. Atlas是否支持事务操作？
支持，且处于事务状态的客户端中途退出时，Atlas会销毁该客户端使用的连接，让后台的mysql回滚事务，保证了事务的完整性。
3. 自动读写分离挺好，但有时候我写完马上就想读，万一主从同步延迟怎么办?
SQL语句前增加 /master/ 就可以将读请求强制发往主库。在mysql命令行测试该功能时，需要加-c选项，以防mysql客户端过滤掉注释信息。
4. 主库宕机，读操作受影响么？
在Atlas中读操作不受影响，Atlas会将读请求转发到其他还存活的从库上。但此时写请求将会失败，因为主库宕机了。
5. 检测后端DB状态会阻塞正常请求么？
不会, atlas中检测线程是异步进行检测的，即使有db宕机，也不会阻塞主流程。在Atlas中没有什么异常会让主流程阻塞。
6. 想下线一台DB, 又不想停掉mysql server, 怎么办？
可以通过管理接口手动上下线后端db, Atlas会优先考虑管理员的意愿。
7. 想给集群中增加一台DB, 不想影响线上正常访问可以吗？
通过管理接口可以轻松实现。
8. 相比官方mysql-proxy, Atlas还有哪些改进？
A: 这实在是个难以回答的问题，性能，稳定性，可靠性，易维护性，我们做过几十项的改进，下面会尽量列一些较大的改动
9.Atlas支持mysql的prepare特性吗？
目前Atlas部分支持prepare功能，支持java,python,PHP(PDO方式）。
10.Altas支持多个主库的运行模式吗？
目前还未对于Atlas后面挂接多个主库的情形进行测试过，不建议这样使用。建议使用一主一从或一主多从的模式。
11.在使用Atlas的过程中，发现了Atlas存在的bug或者对Atlas有新的功能需求，如何反馈给开发者？
对于用户反馈的bug，我们非常重视。欢迎用户将bug的复现的环境、步骤和运行截图发邮件至zhuchao[AT]360.cn。同时如果用户在实际的应用场景中，对Atlas有新的功能需求，也可以向我们发邮件，我们将及时回复。另外有热心网友建了QQ群326544838，开发者也已经加入，方便讨论。
12.java程序连接Atlas出现乱码问题
把jdbc连接中的amp;删除掉，例如：将
jdbc:mysql://10.10.10.37:3306/user_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&autoReconnect=true修改为：
jdbc:mysql://10.10.10.37:3306/user_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&autoReconnect=true
13.监控主从同步之间的延迟?
Atlas不负责MySQL的主从同步操作，需要DBA自己管理。但热心的网友已经通过脚本实现了通过调用Atlas提供的接口，来监控主从之间的同步，并做上下线从库的操作。有需要的同学参看：
https://github.com/chenzhe07/Atlas_auto_setline
14.java程序连接Atlas发现不能读写分离，所有的请求都发向主库，这是为什么？
检查一下java框架，是不是默认将autocommit设置为0了，很多java框架将语句都封装在一个事务中，而Atlas会将事务请求都发向主库。
15.Atlas有sql语句黑名单过滤机制吗？
有的，Atlas会屏蔽不带where条件的delete和update操作，以及sleep函数。