Go在酷狗数据库中间件的应用

嘉宾介绍：
来自酷狗音乐/基础架构组。目前在酷狗主要负责数据库变更通知服务(数据迁移、同步、订阅)、消息队列、数据库中间件等工作，两年通讯设备开发经验，四年互联网经验，五年C/C++开发经验，一年Golang开发经验。（E-mail：liuyun827@foxmail.com）

本次分享主要围绕Go在数据库中间件应用这方面展开；首先会聊一下程序开发的需求，具体会参考Go的特性是否满足这些需求；接下来会介绍一下近期采用Go语言开发的mysql中间件这个项目，整体方案，分表路由、故障切换、平滑扩容，系统运维，主要从以上这五个方面进行展开。
程序开发需求
程序开发对开发语言的要求，简单概括如下几点：
语言特性精炼，容易入门
开发效率高，代码逻辑清晰
运行性能强，节省机器资源
部署维护方便
生态圈完善
Golang的特性
结合Golang与C之间区别，阐述一下Golang的特性：
Go语法简练；没有学习压力
开发效率高；语言描述能力接近于脚本语言
性能高；接近于C/C++，充分利用资源
容易部署；可执行程序，编译时解决上线部署、运行时的依赖
强大的标准库、丰富的第三方库、go test、pprof
自动内存管理；内存泄漏与野指针是C/C++语言开发者的噩梦
Go routine + channel；简单的并发与简易的数据同步
Go开发mysql中间件
系统整体方案



图 1
本系统开发的出发点是：突破mysql的单机、单表容量，解决mysql访问的单点问题。
上图是系统整体框架图，整套系统致力于提供一套 mysql 分布式解决方案，上层应用接入本系统与使用单机mysql一样；系统内部会做一些路由分发、故障切换、读写分离等工作。
proxy接收SQL请求，解析SQL语句、路由分发以及组装返回结果；
mysql-group都是一个“复制集”，可以是主从模式、主主模式；
dbmoniter主要是负责故障切换、数据修复等；
zookeeper上存储相关的配置信息。 
分表路由逻辑

分表规则遵循哈希分表与分段分表两种；哈希分表是shardkey通过Hash函数分表，分段分表是按照年、月、日或者整形范围进行分表。这两种方式的区别在于因哈希规则不同，导致其数据组织方式上的差异性。
故障主备切换

关于MySQL的高可用方案，业内流行的解决方案有MHA。MHA在部署方面还是有点麻烦的，需要在每台机器上都部署一个agent，然后机器之间进行SSH授权。我们采取的策略是通过配置Rsync拉取mysql的binlog日志的方式处理。
故障的几种情形以及对应的处理：
1) 当从节点挂掉，可以剔除下线的处理；
2) 当主节点挂了，但是机器存活的情况下，可以通过binlog恢复数据，将备节点提升为主节点；
3) 当主节点挂了，同时机器不存活的情况下，可以采用relaylog恢复数据，同时将备节点提升为主节点。
我们实现了如下的双主模式主备切换机制，这点是MHA不支持的。



                                                                        图 2
主备切换数据恢复的过程：Master故障时试图通过Rsync拉取Binlog，最大程度保证数据不丢失；Slave之间的数据差异通过中继日志恢复。



图 3
在线平滑扩容

数据迁移的方式分为两种：
1) 表迁移，将整张表的数据从一个Mysql迁移到另一个；
2) 表拆分，将数据表的部分数据从一个Mysql迁移到另一个数据库的过程。
扩容的工作原理：mysqldump导存量数据 + binlog追增量
扩容工作流程：
首先，导出存量数据；
其次，订阅binlog变更，追增量；
再次，待同步后，修改路由规则；
最后，清理不需要的冗余数据。
这样设计的好处就在于其中任一环节出问题都可以马上进行回滚，对数据操作相对比较安全；下图是扩容时的流程图。



图 4
系统管理命令



图 5
如图 5 所示是提供了几个主要管理命令，比如上下线MySQL、数据迁移指令、添加路由等。

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