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数据库集群中间件MySQL Proxy研究与分析

作　者: 祝雄锋
导　师: 刘洪星
学　校: 武汉理工大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 数据库集群 MySQL Proxy 负载均衡算法 读写分离
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 32次
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内容摘要


当今的互联网应用呈现出随机访问和数据库查询频度都非常高,而数据更新的频度相对比较低的特点。人们对互联网上应用服务也提出更高的要求,传统的数据库服务器已经很难满足当前互联网的需要。在这种需求下,具有可靠性、高可用性和高扩展性特点的集群技术应运而生。但是集群技术的产生带来一些急需要解决的问题：负载均衡、读写分离、透明访问等。MySQL Proxy就是这样的一种数据库集群中间件,可以很好的解决这些问题。程序员只需要连接到这个中间件,就可以访问到数据集群,他们不需要了解集群的系统结构,而由数据库集群中间件来处理负载均衡、读写分离等问题。本文对MySQL Proxy进行深入研究后,发现MySQL Proxy在读写分离和负载均衡两个功能上存在一定缺陷。为了对这些缺陷进行修正,本文主要做了以下几个方面的工作：(1)利用MySQL Proxy和MySQL Replication构建集群系统,用触发器法来解决主从不一致导致的读写分离缺陷。(2)提出了基于概率分布和剩余负载率的负载均衡算法。该算法综合考虑各个服务器节点的真实负载和服务器自身的处理性能,很好的反映出每个节点的实时处理能力,均衡了服务器负载,发挥每个节点的最大处理性能。从而提高系统的处理性能,降低整个系统的平均响应时间。(3)在深入分析研究动态反馈模型和当前流行的集群系统之后,设计出MySQL Proxy扩展系统框架,并实现整个系统。该系统首先收集节点信息,然后根据收集的信息通过改进的负载均衡算法生成可用节点概率分布,根据概率分布来转发请求。(4)最后搭建整个系统的测试环境,利用当前常用的性能测试工具JMeter对整个数据库集群系统进行测试,并与搭配最小连接数均衡算法的MySQL Proxy进行比较。然后得出扩展前后的实验数据,进行分析得出扩展后的结论。通过实验证明,经过扩展后的平台,能够明显缩短用户的请求响应时间,并提高系统吞吐量,提高集群的稳定性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 引言  9-14
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 论文工作及组织  12-14
    1.3.1 论文的研究目标  12
    1.3.2 论文的主要工作  12-13
    1.3.3 论文的组织  13-14
第2章 相关技术综述  14-20
  2.1 集群系统简介  14-15
    2.1.1 集群系统  14
    2.1.2 数据库集群系统  14-15
  2.2 数据库复制  15-17
    2.2.1 数据库复制的需求  15-16
    2.2.2 数据库复制的方法  16-17
  2.3 负载均衡算法  17-18
  2.4 中间件  18-19
    2.4.1 中间件的概念  18
    2.4.2 中间件的分类  18-19
  2.5 Lua语言  19
  2.6 本章小结  19-20
第3章 MySQL Proxy分析  20-35
  3.1 MySQL复制  20-24
    3.1.1 MySQL复制原理  20-21
    3.1.2 MySQL复制配置  21-23
    3.1.3 MySQL复制构建集群结构  23-24
  3.2 MySQL Proxy及其存在的问题  24-34
    3.2.1 Lua与MySQL Proxy  25-28
    3.2.2 读写分离  28-30
    3.2.3 连接池  30-32
    3.2.4 负载均衡  32-33
    3.2.5 存在问题  33-34
  3.3 本章小结  34-35
第4章 MySQL Proxy扩展系统设计与实现  35-51
  4.1 读写分离缺陷的解决  35-37
  4.2 负载均衡算法的改进  37-42
    4.2.1 动态反馈机制  38
    4.2.2 剩余负载率  38-39
    4.2.3 上报策略  39-40
    4.2.4 转发策略  40-42
  4.3 扩展平台设计  42-50
    4.3.1 设计思想  42
    4.3.2 模块描述  42-48
    4.3.3 关键技术和解决方法  48-50
  4.4 本章小结  50-51
第5章 系统构建与测试  51-60
  5.1 测试指标  51
  5.2 实验环境  51-52
    5.2.1 实验集群的架构  51
    5.2.2 实验集群的硬件环境  51-52
    5.2.3 软件环境  52
  5.3 测试工具与方法  52-55
    5.3.1 测试工具介绍  52-53
    5.3.2 测试内容  53-55
  5.4 测试结果与分析  55-59
  5.5 本章小结  59-60
第6章 总结与展望  60-62
  6.1 论文工作总结  60-61
  6.2 工作展望  61-62
参考文献  62-65
致谢  65-66
攻读硕士学位期间发表的论文  66

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 程序设计 > 数据库理论与系统
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