構成例

このセクションでは、TiDBを使用した最も一般的な負荷分散ソリューションの構成例が含まれています。

ProxySQL

ProxySQLは、MySQLプロトコル用のオープンソースの高性能プロキシです。 ProxySQLは MySQLプロトコルを認識しています。これにより、クエリのキャッシュやクエリの書き換えなど、多くのMySQL固有の機能がもたらされます。

最初のステップは、ProxySQLをインストールすることです。 他のプラットフォームの詳細と手順については、ProxySQLのダウンロードとインストールを参照してください。

sudo dnf install proxysql

ProxySQLを構成するには、設定ファイル(/etc/proxysql.cnf)または管理インターフェイスを使用できます。 管理インターフェイスはMySQLプロトコルを使用し、ポート6032で使用できます。デフォルトの認証情報は’admin’/’admin’です。

mysql -h 127.0.0.1 -P 6032 -u admin -padmin --prompt 'admin> '

次のステップは、TiDBサーバーの情報をProxySQLに設定することです。

admin> INSERT INTO mysql_servers(hostgroup_id, hostname, port) VALUES (1, '127.0.0.1', 4000);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

admin> INSERT INTO mysql_servers(hostgroup_id, hostname, port) VALUES (1, '127.0.0.1', 4001);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

admin> LOAD MYSQL SERVERS TO RUNTIME;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

admin> SAVE MYSQL SERVERS TO DISK;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

デフォルトでは、ProxySQLは「モニター」と呼ばれるアカウントを使用して、バックエンド サーバーへの接続をテストします。 したがって、このユーザーを作成します。このユーザーのユーザー名とパスワードは、mysql-monitor_usernameおよびmysql-monitor_password変数によってProxySQLで設定されるため、必要に応じてこれを変更できます。

tidb> CREATE USER 'monitor'@'%' IDENTIFIED BY 'monitor';
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

ここで、tiup playgroundで利用可能なデフォルトの「root」ユーザーに一致するユーザーを ProxySQL に追加します。

admin> INSERT INTO mysql_users(username,password,default_hostgroup) VALUES ('root','',1);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

admin> LOAD MYSQL USERS TO RUNTIME;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

admin> SAVE MYSQL USERS TO DISK;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

接続してみましょう。

$ mysql -h 127.0.0.1 -P 6033 -u root -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or g.
Your MySQL connection id is 8
Server version: 5.5.30 (ProxySQL)
Copyright (c) 2000, 2021, Oracle and/or its affiliates.
Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.
Type 'help;' or 'h' for help. Type 'c' to clear the current input statement.

mysql> select version();
+--------------------+
| version()          |
+--------------------+
| 5.7.25-TiDB-v5.0.0 |
+--------------------+
1 row in set (0.00 sec)

ProxySQLのアプリケーショントラフィックのデフォルトポートは6033(3306の逆!)です。

クエリルーティングまたはクエリキャッシングを使用したくない場合は、mysql_usersテーブルに設定されているfast_forwardを有効にすることをお勧めします。これにより、接続ごとにプロキシが実行する必要のある作業量が減り、レイテンシがわずかに短縮されます。

HAProxy

HAProxyは、主にHTTP負荷分散で知られる高性能ロードバランサーです。 ただし、TCPロードバランサーとしても使用できます。MySQLプロトコルについては基本的なヘルスチェック以外は対応していません。

sudo dnf install haproxy

次に、/etc/haproxy/haproxy.cfgを編集して以下を追加して、HAProxyを設定します。

listen tidb
    mode tcp
    bind 127.0.0.1:3306
    balance leastconn
    option mysql-check user root
    server tidb1 127.0.0.1:4000 check
    server tidb2 127.0.0.1:4001 check
frontend stats
    bind 127.0.0.1:8080
    stats enable
    stats uri /
    stats refresh 10s
    stats admin if LOCALHOST

これにより、2つのバックエンドサーバーを持つtidb-serviceが追加されます。そして接続数が最も少ないサーバーに接続がルーティングされます。 これにより、MySQLプロトコル固有のチェックで、バックエンドサーバーが正常かどうかを確認できます。

statsはオプションであり、Webインターフェイスで統計を表示し、サーバーを管理できるようにします。

ここでは、localhost のみにバインドするために127.0.0.1が使用されました。 外部接続を許可する場合は、bind ::3306を使用します。

SELinux が有効になっているシステムでは、3306 TCPポートは mysqld_port_tとしてラベル付けされます。 HAProxyがこのポートを使用できるようにするには、次の手順を実行します。 SELinuxが有効になっていない場合は、この手順をスキップできます。

HAProxy のインストールから始めます。

sudo setsebool -P haproxy_connect_any 1

HAProxy を起動します。

sudo systemctl enable haproxy --now

TiDBでHAProxyを使用するためのベストプラクティスも参照してください。

MySQL Router

MySQL Routerは、OracleのMySQLチームによるMySQLプロトコル用のオープンソースの負荷分散ソリューションです。

まず、MySQLルーターをインストールします。 選択したプラットフォームのドキュメントの指示に従います。 この例では、Linuxを使用しています。

sudo rpm -ivh https://dev.mysql.com/get/mysql80-community-release-fc34-1.noarch.rpm
sudo dnf install mysql-router

/etc/mysqlrouter/mysqlrouter.confに以下を追加して、ルーターを設定します。

[routing:tidb]
bind_address = 127.0.0.1:6446
routing_strategy = round-robin
protocol = classic
destinations = 127.0.0.1:4000, 127.0.0.1:4001

sudo systemctl enable mysqlrouter --now

注：TiDBはXプロトコルをサポートしていないため、protocol = classicを使用する必要があります。

MySQL Connector/J

MySQL Connector/Jは、Javaおよびその他のJVMベースの言語用のMySQLプロトコルを実装するJDBCドライバーです。

MySQL Connector/Jは、さまざまな種類のマルチホスト接続をサポートしています。この例では、loadbalanceオプションを使用します。この構成により、負荷が複数のTiDBサーバーに分散されます。フェイルオーバーが発生すると、リストの最初のホストを使用しようとするため、負荷が不均一に分散されます。

TiDBはXプロトコルをサポートしていないため、TiDBでConnector/J X Dev API接続を使用することはできません。

これは、MySQL Connector / J 8.0.24の例です。

package com.pingcap.tidb_demo_java;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.sql.ResultSet;
public class App
{
    public static void main( String[] args )
    {
        try {
                Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver").newInstance();
        } catch (Exception ex) {
                System.out.println("Failed to load driver: " + ex.getMessage());
        }
        try {
                Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:loadbalance://127.0.0.1:4000,127.0.0.1:4001?user=root");
                Statement stmt = conn.createStatement();
                ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT @@hostname, @@port");
                rs.next();
                System.out.println(rs.getString("@@hostname") + ":" + rs.getString("@@port"));
        } catch (SQLException ex) {
                System.out.println("SQLException: " + ex.getMessage());
        }
    }
}

JavaアプリケーションでTiDBを使用する方法の詳細については、TiDBを使用してJavaアプリケーションを開発するためのベストプラクティスを参照してください。

MySQL Connector/Python

MySQL Connector/Pythonは、Python用の公式のMySQLドライバーです。Python用に一般的に使用されるMySQLドライバーは他にもありますが、それらはここで説明する負荷分散構成をサポートしていません。

この例では、MySQL Connector/Python 8.0.24(pip freeze による出力結果ではmysql-connector-python==8.0.24)を使用しています。

このコネクタをインストールするには、コネクタ/Python のインストールを参照してください。

#!/usr/bin/python3
import mysql.connector

config = {
    "failover": [
        {"host": "127.0.0.1", "port": 4000, "user": "root"},
        {"host": "127.0.0.1", "port": 4001, "user": "root"},
    ],
}

for _ in range(5):
    c = mysql.connector.connect(**config)
    cur = c.cursor()
    cur.execute("select @@hostname, @@port")
    print(cur.fetchone())
    cur.close()
    c.close()

このように出力されます。

('myserver1', 4001)
('myserver1', 4000)
('myserver1', 4001)
('myserver1', 4001)
('myserver1', 4000)

Amazon ELB

Amazon ELBは、Amazon Web Services (AWS)クラウドの負荷分散サービスです。

ロードバランサーは、AWS EC2ダッシュボード(以下を参照)を使用して手動で作成するか、CloudFormationなどの自動化を使用して作成できます。Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)を使用する場合、ロードバランサーはコントローラーによって作成されます。

AWSのNetwork Load Balancerの作成画面

1. ロードバランサーのタイプは「Network Load Balancer」を選択します。 要件に応じて、”internet-facing”または”internal”を選択する必要があります。
2. TCP ポート3306または4000を使用するようにリスナーを構成します。
3. TiDB インスタンスの IP アドレスを使用してターゲットグループを作成します。TiDB 用に構成したポートに応じて、ポート3306または4000を選択します。

TiDBマシンのセキュリティグループがロードバランサーからのアクセスを許可していることを確認してください。 アプリケーションからのアクセスを許可するが、インターネットの残りの

部分からのアクセスを制限するように、ロードバランサーセキュリティグループを構成する必要があります。

詳細については、Network Load Balancer の使用を開始するを参照してください。

詳細設定

サーバーのハードウェア構成が異なる場合(たとえば、より多くのメモリとCPUがある場合)、特定のサーバーをロードバランサープールから除外するか、別のロードバランサープールを作成することができます。これは、分析タスクまたはデータ読み込みタスクを分離するために使用できます。

自動化

インスタンスの追加や削除などの操作を自動化するには、TiDB HTTP APIを使用することをお勧めします。

すべてのサーバーをロードバランサープールに配置したくない場合は、HTTP APIを使用してサーバーラベルでフィルター処理できます。

curl -s http://127.0.0.1:10080/info/all | jq '.all_servers_info'

{
  "431ccb25-24a6-4311-b48d-613cac401b22": {
    "version": "5.7.25-TiDB-v5.0.1",
    "git_hash": "1145e347d3469d8e89f88dce86f6926ca44b3cd8",
    "ddl_id": "431ccb25-24a6-4311-b48d-613cac401b22",
    "ip": "127.0.0.1",
    "listening_port": 4000,
    "status_port": 10080,
    "lease": "45s",
    "binlog_status": "Off",
    "start_timestamp": 1620024407,
    "labels": {},
    "server_id": 0
  },
  "b830f979-c277-4e47-934e-87bb2063cf4d": {
    "version": "5.7.25-TiDB-v5.0.1",
    "git_hash": "1145e347d3469d8e89f88dce86f6926ca44b3cd8",
    "ddl_id": "b830f979-c277-4e47-934e-87bb2063cf4d",
    "ip": "127.0.0.1",
    "listening_port": 4001,
    "status_port": 10081,
    "lease": "45s",
    "binlog_status": "Off",
    "start_timestamp": 1620024407,
    "labels": {},
    "server_id": 0
  }
}

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