分布式MySQL数据库中间件-Cetus
2018-04-18 10:30:46 阿炯
Cetus是由C语言开发的关系型数据库MySQL的中间件，主要提供了一个全面的数据库访问代理功能。Cetus连接方式与MySQL基本兼容，应用程序几乎不用修改即可通过Cetus访问数据库，实现了数据库层的水平扩展和高可用。专注于稳定、性能和分布式事务的MySQL数据库中间件，由网易数据库工程师王斌主要开发，采用GPLv2协议授权。


主要功能特性

Cetus分为读写分离和分库两个版本。

针对读写分离版本：
单进程无锁提升单个实例效率
支持透明的后端连接池
支持SQL读写分离
增强SQL路由解析与注入
支持prepare语句
支持结果集压缩
支持安全性管理
支持状态监控
支持tcp stream流式
支持域名连接后端

针对分库版本：
单进程无锁提升单个实例效率
支持透明的后端连接池
支持数据分库
支持分布式事务处理
支持insert批量操作
支持有条件的distinct操作
增强SQL路由解析与注入
支持结果集压缩
具有性能优越的结果集合并算法
支持安全性管理
支持状态监控
支持tcp stream流式
支持域名连接后端

Cetus 架构和实现

1.整体架构

Cetus 网络架构图如下所示：



Cetus位于应用程序与MySQL数据库之间，作为前端应用与数据库的通讯。其中前端应用连接LVS节点，LVS节点映射端口到多个Cetus服务，后者通过自身的连接池连接到后端的数据库。

2.功能实现
1).功能模块

Cetus 主要的功能模块包括以下五个部分：
1.读写分离
2.分库
3.SQL解析
4.连接池
5.管理功能

功能模块间的交互关系如下：



其中，SQL解析模块为后续读写分离和数据分片等功能解析出SQL类型、表名和查询条件等关键信息；连接池模块是自维护连接池，支持Cetus根据需求查询和检测后端，维护连接数，具有高效连接共享性、事务与Prepare的前后端绑定功能和热点连接重用与连接等待机制；管理功能模块通过用户在管理界面输入，独立认证并转到下一状态，给用户回复状态查询结果或调整参数。

2. 工作流程

Cetus 整体工作流程图如下：



其整体工作流程如下所述：

1).Cetus读取启动配置文件和其他配置并启动，监听客户端请求；

2).收到客户端新建连接请求后，Cetus经过用户鉴权和连接池判断连接数是否达到上限，确定是否新建连接；

3).连接建立和认证通过后，Cetus接收客户端发送来的SQL语句，并进行词法和语义分析，对SQL语句进行解析，分析SQL的请求类型，必要时改写SQL，然后选取相应的DB并转发；

4).等待后端处理查询，接收处理查询结果集，进行合并和修改，然后转发给客户端；

5).如收到客户端关闭连接的请求，Cetus判断是否需要关闭后端连接，关闭连接。

最新版本：


项目主页：https://github.com/Lede-Inc/cetus