mysql+mycat压力测试一例

前言

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Mycat是业内知名MySQL数据库中间件,其功能在各种mysql中间件中是比较丰富的.而mycat相关组件由java语言编写,部署方便.他的功能有:不透明代理,读写分离,负载均衡,数据分片等.而且因为其底层连接方式是用java的jdbc组件来连接数据库的,所以理论上是支持sql server,oracle,pgsql的,但是功能上主要集中在mysql上.

优点:部署简单,功能强大,灵活性高,弥补mysql的一些功能缺失

缺点:功能开发不算十分完善,需要注意踩坑

如果按原理来说,mycat如果不做分片,纯粹只是代理的话,他所做的事情,其实更多的是数据转发,而这个转发能力,当然就是看他能有多强.

既然理论上转发能力很强,那么是不是就可以忽略不计呢,当然不是,所以需要用直连mysql的测试数据来做对比.

测试前准备

服务器配置为32核cpu(虚拟化后的数值,算上超线程),120G内存,16000iops的存储设备,具体分配情况:

10.21.128.156:mycat1.6.5,sysbench0.4

10.21.128.157:mysql5.7.20主库

10.21.128.158:mysql5.7.20从库1

10.21.128.159:mysql5.7.20从库2

简单说明拓扑关系:

第一步当然是安装好mysql,这里就不详细介绍怎么安装了,但是,my.cnf的参数是有些变化的,主要原因是要适应高并发压测环境,不然就被参数限制,然后程序退出.当然了,如果你想尽量模拟线上环境,那这些限制你得思考在内,更改就需要谨慎一些,我这里只是给出一例来参考.

#首先,就是要把系统的连接数和打开文件数搞起来
ulimit -SHn 65535
#想永久生效就要这样
echo "
* soft nofile 65535
* hard nofile 65535
root soft nofile 65535
root hard nofile 65535
" >> /etc/security/limits.conf

然后,更改mysql配置文件参数,其他buffer_pool什么的就不列出来了,请各自看情况设置,这里只说明涉及压测相关的参数.

#打开配置文件
vim /usr/local/mysql/my.cnf
#其他参数我们暂时忽略,只看这些关乎压测的参数
[mysqld]
#每台机都需要不一样的ID,主从环境下
server-id = 128157
#全局最大打开文件数,不可以超过系统设定的最大文件数,不然无效
open_files_limit = 65530
#innodb引擎限制一次打开表空间文件.ibd的文件描述符数量
innodb_open_files = 65530
#允许存到缓存里的表的句柄数量,压测自然要打开很多表,设大一点就对了,受系统limit和上面两个参数一起限制
table_open_cache = 65000
#实例可用最大连接数,必须设置足够大,不然连接数超出限制,测着报错不通就麻烦了,最少也比你实际要用到的多三分一
max_connections=30000
#最大每用户连接数,限制每个用户最大连接数,一定要比上面少一点
max_user_connections=20000
#最大数据包大小,做压测改大一点还是有必要
max_allowed_packet = 128M
#限制了同一时间在mysqld上所有session中prepared 语句的上限,平时不用理这个参数,但是压测就需要调大一点
max_prepared_stmt_count=100000

其他参数我就不一一列举,自己看情况来设置就行,然后,重启生效待命.

软件安装

先说说压测工具的选择问题,在MySQL协议上Mycat不兼容tpcc，所以放弃tpcc。然后sysbench2.0对mycat兼容也比较欠佳,不明原因压测失败次数多,所以也只能放弃.

最后选定sysbench0.4和0.5来使用,可以顺利测出结果,而且从压测的原理来说也比较客观.

所以,我们需要安装的软件有:mysql(默认已装),mycat,sysbench0.4或0.5

mysql怎么安装和授权什么的,这里就不细说了,还请各位自己搭建好,配置文件就上面提到的要加上一下.

安装mycat:

1)搭建jdk环境

由于mycat是java程序,所以需要安装JDK,版本至少要jdk1.6以上,

下载java语言程序包,

Java的下载地址一直在变,所以最好自己上去看着来下载

http://download.oracle.com/otn-pub/java/jdk/8u151-b12/e758a0de34e24606bca991d704f6dcbf/jdk-8u151-linux-x64.tar.gz?AuthParam=1513326216_bcf60226458d67751e1d8d1bbe6689b4

#下载好安装包后,解压创建软连接
tar xf jdk-8u144-linux-x64.tar.gz
mv jdk1.8.0_144/ /usr/local/
ln -sf jdk1.8.0_144/ jdk
#创建环境变量
vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk
export JRE_HOME=/usr/local/jdk/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
#重载环境变量
source /etc/profile
#验证安装
java -version
java version "1.8.0_144"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_144-b01)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.144-b01, mixed mode)

安装完成,可以使用.

2)安装配置mycat

了解java程序的同学应该知道,java程序只要配置好,直接启动就能用,所以没有安装的概念,直接将mycat配置做好就可以用.

我们下载mycat1.6.5的版本,这是最新正式版

http://dl.mycat.io/1.6.5/Mycat-server-1.6.5-release-20180122220033-linux.tar.gz

#解压安装包
tar xf Mycat-server-1.6.5-release-20180122220033-linux.tar.gz
#移到目的位置
mv mycat1.6.5 /usr/local/
#创建软连接
ln -sf mycat1.6.5/ mycat
#把命令也做软连接
ln -sf /usr/local/mycat/bin/* /usr/bin/

然后就可以开始改配置文件了

这里sysbench的测试没有涉及分库分表,所以mycat只需要设置server.xml和schema.xml即可,具体mycat存放路径没规定,我将他放在/usr/local了.

==============================分割线开始==============================

有的人可能会疑惑,mycat支持分库分表,那么压测可不可以针对分库分表进行呢?其实理论上是可行的,有意向做分库分表压测的就要把数据做一些处理,按照sysbench原理来说是可行的,他测试的表的数量是可控的,你把带数字编号的表通过逻辑库处理可以集合成一个新的逻辑表.

==================分割线结束==========================================

先看基本环境设置server.xml,大部分设置都可以不动,注意添加修改的是标签下面配置就可以了,每创建一个用户是要另外起标签:

vim /usr/local/mycat/conf/server.xml

2880000 
134217728 
utf8 
2 
600 



                mycat123
                sbtest,testppp


                sb123
                sbtest
        

                test
                sbtest
                true
                
                        
                        
                        
                

设置了一些相关压测的项目参数,和创建了三个用户root,sysbench,test.这三个用户和数据库的用户没有关联,是独立的,即使这个用户密码被破解,数据库的密码依然安全.其中root有完全控制权限,sysbench只能控制sbtest库,test也只能控制sbtest库,而且限制了读写权限.

然后设置逻辑库配置文件schema.xml,这里改动比较多,所以直接贴上整个文件:

        
        
        
        
        
        
        
        
        
                select user()
                
                
                        
                        
                        
                
                
        

设置了两个逻辑库sbtest和testppp(和真实库同名,其实可以不同),指向的真实数据库的主从环境dn1和dn2,里面有一主两从三台真实服务器地址,并开启读写分离.但是要注意的是,事务只走主库,所以读写分离最优方案还是由程序做好一点,用中间件做难免就有点鸡肋了,毕竟现在很多开发框架都走事务的.

3) 启动mycat,

#启动mycat
Mycat start
#重启mycat
Mycat restart
#关闭mycat
Mycat stop
#而Mycat默认的连接端口是8066,管理端口是9066,可以在server.xml修改.
ss -ntplu |grep java
tcp    LISTEN     0      100      :::9066                 :::*                   users:(("java",pid=115779,fd=168))
tcp    LISTEN     0      100      :::8066                 :::*                   users:(("java",pid=115779,fd=172))
#看到端口起来了,就可以使用了,因为mycat支持mysql原生协议,所以连上8066端口是不会和一般mysql有什么区别,直接就能使用了.
#如果更改了任何配置文件,可以登录进管理端口执行下列命令实时热刷新配置,相当方便.
mysql -uroot -pmycat123 -h20.21.128.156 -P9066 
#更改server的配置可以
Mysql>reload @@config
#如果改了schema的配置,需要这个命令
Mysql>reload @@config_all

加载完成就可以使用新配置了,哪怕是改了登录用户名也能热加载.

搭建sysbench

下载下来后,只要有c运行库就能编译安装,但是要创建mysql库文件的软连接,不然会报错找不到库文件,

#先安装依赖包
yum install -y automake libtool
#先创建mysql库文件的软连接,不然编译会报错的
ln -sf /usr/local/mysql/lib/libmysql*  /usr/lib64
ln -sf /usr/local/mysql/lib/libmysqlclient.so  /usr/lib64/libmysqlclient_r.so
#然后执行:
tar xf sysbench-0.4.12-1.1.tgz
cd sysbench-0.4.12-1.1
./autogen.sh
./configure --with-mysql-includes=/usr/local/mysql/include --with-mysql-libs=/usr/local/mysql/lib
Make
#如果 make 没有报错，就会在 sysbench 目录下生成二进制命令行工具 sysbench
cd /tmp/sysbench-0.4.12-1.1/sysbench
ls -l sysbench
-rwxr-xr-x 1 root root 3293186 Sep 21 16:24 sysbench

在此,环境就搭建完毕了.

开始测试

环境准备好了,就开始测试了,测试前要先准备测试数据,需要使用命令来制造出来,要比较长的时间(可能大半天),重点是要关注硬盘空间是否足够:

#避免不必要的错误,直连数据库操作
mysql -uroot -p128157 -h20.21.128.157 -P3306
#创建测试数据库,sysbench默认测试库名是sbtest,也可以指定库名
mysql> create database sbtest;
#进入sysbench程序目录
cd /tmp/sysbench-0.4.12-1.1/sysbench
#开始造数据,
./sysbench --mysql-host=10.21.128.157 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=128157 --test=tests/db/oltp.lua --oltp_tables_count=15 --oltp-table-size=40000000 --mysql-table-engine=innodb --rand-init=on prepare
#再次强调,时间可能很长,需要耐心等待

参数解析:

--test=tests/db/oltp.lua    表示调用 tests/db/oltp.lua 脚本进行 oltp 模式测试,oltp是啥就不解析了
--oltp_tables_count=15    表示会生成 15 个测试表,数量越多,自然花费时间越长
--oltp-table-size=40000000    表示每个测试表填充数据量为 40000000行 ,数量越多也是越时间长
--rand-init=on    表示每个测试表都是用随机数据来填充的,这样才客观

--mysql-table-engine=innodb    表示表的引擎是innodb

prepare    用于准备测试需要的数据，准备完后执行run来测试，测试完成后如果需要清理数据就用cleanup来清除测试数据

=====================分割线开始===================================

所以这里创造了15个表,里面每个表有4000万行的数据,数据为随机输入,这个数据量大概需要150G硬盘空间,估计可以涵盖大部分情况了吧,当然,你也可以创建更多数据.

数据结构大致是这样的,仅供参考:

mysql> show tables;
+------------------+
| Tables_in_sbtest |
+------------------+
| sbtest1          |
| sbtest2          |
| sbtest3          |
    .
    .
    .
| sbtest15         |
+------------------+
5 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from sbtest1 limit 1;
+----+---------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------+
| id | k       | c                                                                                                                       | pad                                                         |
+----+---------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------+
|  1 | 2507308 | 68487932199-96439406143-93774651418-41631865787-96406072701-20604855487-25459966574-28203206787-41238978918-19503783441 | 22195207048-70116052123-74140395089-76317954521-98694025897 |
+----+---------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.01 sec)

=============分割线结束========================================

然后就可以进行正式测试了,我们先进行测试普通主从架构:

#进入sysbench程序目录
cd /tmp/sysbench-0.4.12-1.1/sysbench
#执行测试命令
./sysbench --mysql-host=10.21.128.157 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=128157 --test=tests/db/oltp.lua --oltp_tables_count=15 --oltp-table-size=40000000 --mysql-table-engine=innodb --num-threads=1024 --oltp-read-only=off --report-interval=10 --rand-type=uniform --max-time=3600 --max-requests=0 --percentile=99 run >> /tmp/sysbench_oltpX_32_20171113-1.log
#我们设定的是3600秒,在此之前终止,也就是测试失败,需要分析报错

参数解析:

--num-threads=1024    表示发起1024个并发连接
--oltp-read-only=off    表示不要进行只读测试，也就是会采用读写混合模式测试
--report-interval=10    表示每10秒输出一次测试进度报告
--rand-type=uniform    表示随机类型为固定模式，其他几个可选随机模式：uniform(固定),gaussian(高斯),special(特定的),pareto(帕累托)
--max-time=3600    表示最大执行时长为3600秒,测试将在这个时间后结束
--max-requests=0    表示总请求数为 0，因为上面已经定义了总执行时长，所以总请求数可以设定为 0；也可以只设定总请求数，不设定最大执行时长
--percentile=99    表示设定采样比例，默认是 95%，即丢弃1%的长请求，在剩余的99%里取最大值

根据上面的解析,最后输出到一个文件,毕竟需要记录下来.

然后到mycat代理环境:

./sysbench --mysql-host=10.21.128.156 --mysql-port=8066 --mysql-user=sysbench --mysql-password=sb123 --test=tests/db/oltp.lua --oltp_tables_count=15 --oltp-table-size=40000000 --mysql-table-engine=innodb --num-threads=1024 --oltp-read-only=off --report-interval=10 --rand-type=uniform --max-time=3600 --max-requests=40000000 --percentile=99 run >> /home/logs/sysbench_oltpX_32_20171113-2.log

和上面一样,设定了并发为1024个线程,测试时间为3600秒即1小时,同时也是用到刚才制造出来的15个4000万行的表,设定取值采样平均值为99%的数据,输出到另一个log文件.

阅读测试报告

测试完了,就来看结果了,我们拿其中一个结果来解析说一下:

#忽略掉一些每10秒统计值,只看最后的统计值
vim /tmp/sysbench_oltpX_32_20171113-1.log
sysbench 0.5:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 1024
Report intermediate results every 10 second(s)
Random number generator seed is 0 and will be ignored


Threads started!
-- 每10秒钟报告一次测试结果，tps、每秒读、每秒写、99%以上的响应时长统计
[  10s] threads: 1024, tps: 364.69, reads/s: 6324.66, writes/s: 1765.66, response time: 4292.46ms (99%)
[  20s] threads: 1024, tps: 475.80, reads/s: 6037.91, writes/s: 1640.10, response time: 4088.05ms (99%)
[  30s] threads: 1024, tps: 439.40, reads/s: 6349.45, writes/s: 1808.89, response time: 3248.44ms (99%)
[  40s] threads: 1024, tps: 487.70, reads/s: 6438.46, writes/s: 1879.72, response time: 4385.98ms (99%)
[  50s] threads: 1024, tps: 395.70, reads/s: 6498.99, writes/s: 1849.00, response time: 3845.88ms (99%)
    .
    .
    .
[3560s] threads: 1024, tps: 385.80, reads/s: 4949.60, writes/s: 1503.80, response time: 19827.73ms (99%)
[3570s] threads: 1024, tps: 249.70, reads/s: 3679.90, writes/s: 1009.40, response time: 12016.58ms (99%)
[3580s] threads: 1024, tps: 328.90, reads/s: 4511.40, writes/s: 1301.40, response time: 7419.06ms (99%)
[3590s] threads: 1024, tps: 196.40, reads/s: 3058.90, writes/s: 815.30, response time: 12092.35ms (99%)
[3600s] threads: 1024, tps: 386.60, reads/s: 5282.74, writes/s: 1537.78, response time: 13614.18ms (99%)
OLTP test statistics:
    queries performed:
        read:                            16913554        -- 读总数
        write:                           4832444        -- 写总数
        other:                           2416222        -- 其他操作总数(SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE之外的操作，例如COMMIT等)
        total:                           24162220        -- 全部总数
    transactions:                        1208111 (335.29 per sec.)        -- 总事务数(每秒事务数)
    deadlocks:                           0      (0.00 per sec.)        -- 发生死锁总数
    read/write requests:                 21745998 (6035.29 per sec.)        -- 读写总数(每秒读写次数)
    other operations:                    2416222 (670.59 per sec.)        -- 其他操作总数(每秒其他操作次数)

General statistics:
    total time:                          3603.1388s        -- 总耗时
    total number of events:              1208111        -- 共发生多少事务数
    total time taken by event execution: 3688348.3797s        -- 所有事务耗时相加(不考虑并行因素)
    response time:
         min:                                 28.41ms        -- 最小耗时
         avg:                               3052.99ms        -- 平均耗时
         max:                              48667.93ms        -- 最长耗时
         approx.  99 percentile:           12708.40ms        -- 超过99%平均耗时

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           1179.7959/29.07
    execution time (avg/stddev):   3601.9027/1.01

所以,每秒事务数Tps达335.29,每秒查询数Qps达6035.29,平均延时3052.99ms.

看完解析,来看结果,下面是直接测主从环境的结果:

OLTP test statistics:
    queries performed:
        read:                            19215238
        write:                           5490068
        other:                           2745034
        total:                           27450340
    transactions:                        1372517 (381.03 per sec.)
    deadlocks:                           0      (0.00 per sec.)
    read/write requests:                 24705306 (6858.48 per sec.)
    other operations:                    2745034 (762.05 per sec.)

General statistics:
    total time:                          3602.1538s
    total number of events:              1372517
    total time taken by event execution: 3688254.2686s
    response time:
         min:                                 18.33ms
         avg:                               2687.22ms
         max:                              55386.15ms
         approx.  99 percentile:           12444.89ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           1340.3486/33.85
    execution time (avg/stddev):   3601.8108/0.44

每秒事务数Tps达381.03,每秒查询数Qps达6858.48,平均耗时2687.22ms,毕竟总数据量是6亿,还是应该要接受.

下面是通过mycat代理的结果

OLTP test statistics:
    queries performed:
        read:                            18078326
        write:                           5165236
        other:                           2582618
        total:                           25826180
    transactions:                        1291309 (358.40 per sec.)
    deadlocks:                           0      (0.00 per sec.)
    read/write requests:                 23243562 (6451.19 per sec.)
    other operations:                    2582618 (716.80 per sec.)

General statistics:
    total time:                          3602.9883s
    total number of events:              1291309
    total time taken by event execution: 3687715.5739s
    response time:
         min:                                 22.45ms
         avg:                               2855.80ms
         max:                              50326.08ms
         approx.  99 percentile:           13264.21ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           1261.0439/33.56
    execution time (avg/stddev):   3601.2847/0.96

每秒事务数Tps达358.40,每秒查询数Qps达6451.19,平均耗时2855.80ms,同样是总数据量6亿.

从结果对比计算,使用mycat后,tps,qps,和耗时都损耗了6%-7%,在我个人看来还是可以接受,因为使用了mycat做代理层,可以很方便的管理后端数据库,任何切换都可以手动来秒切,使用上触发脚本后就是一个HA框架了.

题外说明

测试结果示例说明的例子,其实是加上了高可用keepalived的测试结果,每秒事务数Tps达335.29,每秒查询数Qps达6035.29,平均延时3052.99ms,总的来说算好,也还只是比纯mysql主从损耗10%范围内,可以接受,毕竟可用性高了很多,而且后续压力增大也可以随时增加mycat数量来填补.

功能多了,机器也要多了一些,需要特别说明的是,因为涉及网络数据包转发关系,keepalived和后端mycat不能在同一台服务器,所以就必须独立开来.

10.21.128.208:keepalived主

10.21.128.209:keepalived备

10.21.128.200:mycat1

10.21.128.201:mycat2

10.21.128.199:vip

简单说明拓扑关系:

需要多搭建一个mycat,不过这里就不细说了,直接复制一份配置到其他机器再启动就ok了.

然后搭建一套keepalived集群:

大多数情况下,大伙使用keepalived只做HA功能,而LVS功能则交给其他软件实现.但是实际上keepalived+ipvsadm既能实现HA功能,也能实现LVS功能,非常方便.

我们在10.21.128.208和10.21.128.209上安装keepalived和修改配置.

个人不想纠结功能和版本问题,而这些也是比较常态功能性的软件,绝大部分yum源都配备,所以直接用yum安装就很方便,有额外兴趣的可以慢慢编译

#安装需要的软件
yum install -y keepalived ipvsadm nc rsync telnet tcpdump wget

安装很快,我们直接看配置,yum安装默认的配置文件在/etc/keepalived/

#修改配置文件,注意注释位置
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
#全局配置
global_defs {
   notification_email {
        root@localhost    #定义收件人邮件地址
   }
   notification_email_from root@localhost    #定义发件人
   smtp_server 127.0.0.1    #如果要使用第三方smtp服务器，在现实中几乎没有意义（需要验证的原因）,设为本地就可以了
   smtp_connect_timeout 30    #smtp超时时间
   router_id LVS_HA_MYCAT1    #此服务器keepalived的ID,随便改,注意不同服务器不一样就行
}
#vrrp配置(HA配置)
vrrp_instance VI_1 {    #定义虚拟路由，VI_1 为虚拟路由的标示符，自己定义名称
    state MASTER    #指定当前节点为主节点 备用节点上设置为BACKUP即可 
    interface eth0    #绑定虚拟IP的网络接口,注意内外网
    virtual_router_id 19    #VRRP组名，两个节点的设置必须一样，以指明各个节点属于同一VRRP组,0-255随便你用,这个ID也是虚拟MAC最后一段的来源
    priority 100    #初始优先级,取值1-254之间,主节点一定要最大,其他从节点则看情况减少
    advert_int 1    #组播信息发送间隔，两个节点设置必须一样
    authentication {    #设置验证信息，两个节点必须一致
        auth_type PASS
        auth_pass 199200
    }
    virtual_ipaddress {
        10.21.128.199    #指定VIP,两个节点设置必须一样,虚拟ip最好和真实ip在同一网段。
    }
}
#负载均衡配置(LVS配置)
virtual_server 10.21.128.199 8066  {    #指定VIP和端口,vip就是上面设置那个
    delay_loop 6    #延迟多少个周期再启动服务，做服务检测
    lb_algo rr    #负载均衡调度算法
    lb_kind DR    #负载均衡类型选择,可选DR|NAT|TUN,DR性能比较高
    nat_mask 255.255.255.0    #vip的掩码
    persistence_timeout 0    #会话保持时间,一定时间之内用户无响应则下一次用户请求时需重新路由,一般设为0,不需要.
    protocol TCP    #使用的协议,一般就TCP

    real_server 10.21.128.200 8066  {    #定义后端realserver的真实服务器属性,ip和端口
        weight 1    #负载均衡权重,数值越大,就负担更多连接
        MISC_CHECK {    #定义心跳检测的方法,因为不是web,而且用tcp_check健康检测后面的mycat会报错,所以需要misc_check的方式做心跳检测
        misc_path"/etc/keepalived/shell/check_mycat_status.sh 10.21.128.200 8066"    #自定义心跳检测shell脚本的路径、检测的服务器ip、检测的端口。(引号必须要)
        misc_timeout 3    #脚本执行超时时间
        }
    }
    real_server 10.21.128.201 8066 {    #同上
        weight 2
        MISC_CHECK {
        misc_path"/etc/keepalived/shell/check_mycat_status.sh 10.21.128.201 8066"
        misc_timeout 3
        }
    }
    real_server 10.21.128.156 8066 {    #同上
        weight 2
        MISC_CHECK {
        misc_path"/etc/keepalived/shell/check_mycat_status.sh 10.21.128.156 8066"
        misc_timeout 3
        }
    }
}

特别说明一下负载均衡调度算法参数lb_algo,因为不同的算法有不同的效果,想要架构稳定,就要找到最适合自己的算法.

rr:轮循调度（Round Robin）算法,不管服务器上实际的连接数和系统负载,把连接轮流的发放到每一个real_server上.优点是必然每个real_server都有操作,缺点是长短连接容易分配不均衡.

wrr:加权轮循调度(Weighted Round Robin)算法,大体和rr一样,但是规则上多了一个权重判断,通过参数weight判断那个real_server分发多一些任务,优缺点和rr也一致.

lc:最小连接调度算法,把新的连接请求分配到当前连接数最小的real_server上.优点是能相对平均分配连接请求,缺点是可能出现局部大量短连接打到一个节点上的情况.

wlc:加权最小连接调度算法,大体和lc一致,优缺点也一致,规则上多了一个权重判断,通过参数weight判断那个real_server分发多一些任务.

lblc:基于局部性的最少链接调度算法,在负载基本相对平衡情况下,将相同目标IP地址的请求调度到同一台服务器.优点是能提高缓存命中率,缺点是意义不大,因为不平衡就是失效.

lblcr:带复制的基于局部性最少链接,它与LBLC算法基本相同,但是算法更复杂,以达到缓存可用性更高,缺点是对于热数据意义不大,一般很少用这种算法.

dh:目标地址散列调度,通过静态映射算法,散列(Hash)函数将一个目标IP地址映射到real_server上,优点是一个IP地址会长期固定连接一台服务器,缺点是容易使请求不平衡.

注意1:LVS+DR模式中，只支持IP的转发，不支持端口转发，也就是说在keepalived.conf的virtual_server和real_server的配置节点中端口必须一样。

注意2:配置负载均衡模式强烈建议VIP和后端真实服务器IP同网段,不然会出现一些奇葩情况,得不偿失.

里面涉及一个检测心跳的脚本,如下所示:

cat /etc/keepalived/shell/check_mycat_status.sh
#!/bin/bash
result=`nc -v -z $1 $2`
flag="succeeded"
if [[ $result =~ $flag ]]
then
         exit 0
else;
         exit 1
fi
#记得要给该脚本赋予执行权限：
chmod 755 check_mycat_status.sh

意思很简单,就是通过nc命令检测真实服务器的mycat的端口通不通,如果不通的话,keepalived就把这个mycat剔除出集群.

然后,在后端真实服务器上需要做一个操作,绑定vip创建ipvs规则:

在10.21.128.200,10.21.128.201,10.21.128.156上创建并执行下面的脚本,

#创建规则脚本
vim /shell/realserver 
#!/bin/bash
SNS_VIP=10.21.128.199
#/etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
        ifconfig lo:0 $SNS_VIP broadcast $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 up
        sleep 5
        /sbin/route add ${SNS_VIP}/32 dev lo:0
        echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
        echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
        echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
        echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
        sysctl -p >/dev/null 2>&1
        echo "RealServer Start OK"
;;
stop)
        ifconfig lo:0 down
        /sbin/route del -net $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 dev lo:0
        echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
        echo "0">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
        echo "0">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
        echo "0">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
        echo "RealServer Stoped"
;;
restart)
/sbin/route del -net $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 dev lo:0
/sbin/route add ${SNS_VIP}/32 dev lo:0
;;
*)
        echo "Usage: $0 {start|stop|restart}"
        exit 1
esac
exit 0
#赋予执行权限
chmod 755 /shell/realserver
#执行一下
/shell/realserver start
#然后查看下网卡状态
ifconfig lo:0
lo:0      Link encap:Local Loopback  
          inet addr:10.21.128.199  Mask:255.255.255.255
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1

需要注意,每次服务器重启都必须启动这个绑定,不然lvs就不生效了,例如把他放到/etc/rc.d/rc.local

echo "/shell/realserver start" >>/etc/rc.d/rc.local

万事俱备,只欠东风,那就启动keepalived吧.

在10.21.128.208和10.21.128.209上执行

#因为是yum安装,所以有linux服务
/etc/init.d/keepalived start
Starting keepalived:                                       [  OK  ]
---------------------------------------------------------------------
#如果是centos7或者是ubuntu14以上的系统,就需要以下的命令
systemctl start keepalived
systemctl status keepalived
systemctl stop keepalived
systemctl reload keepalived
---------------------------------------------------------------------
#看看vip,因为主是208,所以vip只会在208出现,除非208挂了
ip addr 
1: lo:  mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 22:87:35:77:ef:38 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.21.128.208/24 brd 10.21.128.255 scope global eth0
    inet 10.21.128.199/32 scope global eth0    #-------VIP在这
    inet6 fe80::2087:35ff:fe77:ef38/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
#然后看看当前LVS状态
ipvsadm -L
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.21.128.199:8066 rr
  -> 10.21.128.156:8066           Route   2      0          0         
  -> 10.21.128.200:8066           Route   1      0          0         
  -> 10.21.128.201:8066           Route   2      0          0

注意:如果是检测不正常的IP和端口,在ipvsadm -L命令下是看不到IP地址的,因为被keepalived主动下线了,这个时候你要检查相关IP和端口为什么检测不通过的原因.

如果要看连接进来的IP地址和状态,可以用下面的命令.

ipvsadm -Lnc
IPVS connection entries
pro expire state       source             virtual            destination
TCP 14:54  ESTABLISHED 10.237.140.90:31472 10.21.128.199:8066 10.21.128.200:8066
TCP 01:27  FIN_WAIT    10.237.140.90:31468 10.21.128.199:8066 10.21.128.201:8066

看state的值可以知道这个连接的状态.

一切都正常,那么,我们可以压测了.

#和之前命令差不多,只是ip不一样
./sysbench --mysql-host=10.21.128.199 --mysql-port=8066 --mysql-user=sysbench --mysql-password=sb123 --test=tests/db/oltp.lua --oltp_tables_count=15 --oltp-table-size=40000000 --mysql-table-engine=innodb --num-threads=1024 --oltp-read-only=off  --report-interval=10 --rand-type=uniform --max-time=3600 --max-requests=40000000 --percentile=99 run >> /home/logs/sysbench_oltpX_32_20171128-3.log

我们来看看lvs状态

#查看链接状态
ipvsadm -L
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.21.128.199:8066 rr
  -> 10.21.128.156:8066           Route   2      341        340       
  -> 10.21.128.200:8066           Route   1      341        340       
  -> 10.21.128.201:8066           Route   2      342        340       
#加多一个--stats参数,就可以看到流量数据
ipvsadm -L --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port               Conns   InPkts  OutPkts  InBytes OutBytes
  -> RemoteAddress:Port
TCP  10.21.128.199:8066               2045  3658545        0  326481K        0
  -> 10.21.128.156:8066                682  1131691        0  114278K        0
  -> 10.21.128.200:8066                681  1266405        0  106344K        0
  -> 10.21.128.201:8066                682  1260449        0  105858K        0

为什么会没有out?是不是很奇怪?因为我们负载均衡类型选择的是DR模式,这个模式的特点就是当客户端和真实服务器建立链接后,真实服务器会直接把数据发送给客户端,不再需要keepalived来中转,所以就没有out的流量了,也就是为什么说效率就更高的原因了.

然后来看看压测的结果如何?

OLTP test statistics:
    queries performed:
        read:                            17043978
        write:                           4869708
        other:                           2434854
        total:                           24348540
    transactions:                        1217427 (338.00 per sec.)
    deadlocks:                           0      (0.00 per sec.)
    read/write requests:                 21913686 (6084.05 per sec.)
    other operations:                    2434854 (676.01 per sec.)

General statistics:
    total time:                          3601.8265s
    total number of events:              1217427
    total time taken by event execution: 3687506.3802s
    response time:
         min:                                 30.17ms
         avg:                               3028.93ms
         max:                              75102.41ms
         approx.  99 percentile:           13757.56ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           1188.8936/33.40
    execution time (avg/stddev):   3601.0804/0.40

每秒事务数Tps达338.00,每秒查询数Qps达6084.05,平均延时3028.93ms,和一开始相差无几,基本符合现实.