使用CLup实现读写分离的场景

1. 使用介绍

架构图如下：

读写分离的工作原理如下：

1. 有一个主库和有多个备库库，Standby库与主库通过streaming replication进行同步。streaming replication的同步模式可以设置为同步或异步。
2. 在所有的主机上部署一个叫CSTLB的负载均衡模块。
3. 有一个写VIP，这个写VIP在主库所在的机器上。
4. 应用如果需要执行写数据的操作，需要连接写VIP，通过写VIP访问主库。当然对于读延迟敏感的应用也需要通过写VIP访问主库。
5. 应用的一些可以接受少量延迟的读请求可以通过访问读VIP来对只读的备库的访问。由于备库有多个，所以读请求实际上是发送到有读VIP的备库上的负载均衡器CSTLB上。然后再由CSTLB负载均衡到多台只读备库上。
6. 当主库坏的时候，CLUP会自动把其中一台Standby库提升为主库，同时会把这台备库从负载均衡器中移除掉
7. 当一台Standby库出现问题时，如果读VIP也在这台机器上时，CLUP会把读VIP切换到另一台机器上。同时会把这台备库从负载均衡器中移除掉。
8. 当一台备库恢复正常后，其会自动加入到负载均衡器CSTLB中。

2. 安装CSTLB模块

需要在每台数据库主机中安装。

下载安装包：cstlb2.0.0.x86_64.tar.xz

https://gitee.com/csudata_admin/clup-community/releases/download/4.2.2/cstlb2.0.0.x86_64.tar.xz

解压此压缩包，包中只有一个执行文件cstlb，建一个目录/opt/cstlb，把此可执行文件拷贝到/opt/cstlb目录下。

手工启用cstlb负载均衡方法为：

cd /opt/cstlb
export CSTLB_TOKEN=1e82ff78-d73f-11e7-8a50-60f81dd129c2
nohup ./cstlb  2>&1 >cstlb.log &

注意：这里的cstlb_token是一个token，可以任意的一个UUID，但这里设置了此UUID，需要把此UUID配置到CLup中，CLup才能通过此token访问此负载均衡器。

每次手工启动，不是很方便，所以我们通常把cstlb配置成开机自启动，建服务文件/etc/systemd/system/cstlb.service:

[Unit]
Description=cstlb
After=network.target
[Service]
Type=simple
User=root
Environment="CSTLB_TOKEN=1e82ff78-d73f-11e7-8a50-60f81dd129c2"
ExecStart=/opt/cstlb/cstlb
[Install]
WantedBy=multi-user.target

设置为开机启动：

systemctl enable cstlb

启动cstlb：

systemctl start cstlb

3. CLup的配置

在CLup中创建流复制集群时，或修改已经创建好的流复制集群中的下面三项配置：

三项说明如下：

• 只读VIP: 使用一个未使用的IP做为只读VIP
• 只读VIP所在主机：集群第一次上线时，会把只读VIP加载到这台机器上。
• 均衡器列表：需要配置多个，多个由逗号分隔。IP地址冒号加端口的格式。如10.197.167.27:8082,10.197.167.28:8082。8082的端口是CSTLB默认的管理端口。

我们知道访问cstlb需要一个token，这个token配置在CLup中的系统管理 -> clup参数设置 中，如下图：

需要把之前cstlb中使用的token配置到上面的界面中。

然后我们就可以让集群上线了。如果没有配置正确，在CLup的日志中，可以看到如下信息：

[root@clup0 logs]# tail -f clupserver.log
...
...
...
2022-10-28 17:25:26,425 INFO begin online cluster(26): 上线成功
2022-10-28 17:25:28,202 INFO Cluster(26): read vip(10.197.167.253) needs to be added on host(10.197.167.27)
2022-10-28 17:25:30,378 ERROR Cluster(26): 无法连接负载均衡器: 10.197.167.27:8082:
     HTTP Error 400: Bad Request
2022-10-28 17:25:30,382 ERROR Cluster(26): 无法连接负载均衡器: 10.197.167.28:8082:
     HTTP Error 400: Bad Request
2022-10-28 17:25:50,760 ERROR Cluster(26): 无法连接负载均衡器: 10.197.167.27:8082:
     HTTP Error 400: Bad Request
2022-10-28 17:25:50,763 ERROR Cluster(26): 无法连接负载均衡器: 10.197.167.28:8082:
     HTTP Error 400: Bad Request

上面的错误通常是token没有配置对或者cstlb没有启动。使用命令systemctl status cstlb检查cstlb是否在机器10.197.167.27和10.197.167.28上启动正确。

集群上线后会自动把备库加入到负载均衡器中。

我们可以使用流量器查看当前负载均衡器中的配置，方法是在浏览器中输入负载均衡器的IP和8082端口：

http://10.197.167.27:8082/backend/list?token=1e82ff78-d73f-11e7-8a50-60f81dd129c2

注意：上面的token就是我们负载均衡器使用的token

如下图所示：

集群上线后，到机器10.197.167.27上用命令ip a检查 读VIP 是否已经在机器10.197.167.27上存在了：

[root@clup2 opt]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:b8:73:84 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.197.167.27/20 brd 10.197.175.255 scope global dynamic ens3
       valid_lft 1516599211sec preferred_lft 1516599211sec
    inet 10.197.167.253/32 scope global ens3
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::215c:310f:2a26:9f01/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::a259:294f:8c64:6254/64 scope link tentative dadfailed
       valid_lft forever preferred_lft forever
...
...

如果 读VIP 没有上来，检查CLup的日志，查看问题原因。

4. 测试负载均衡

我们用psql连接VIP和负载均衡器的默认端口(5435)，看看是否能正常工作了：

[postgres@clup1 ~]$ psql -h 10.197.167.253 -p 5435 -Upostgres
Password for user postgres:
psql (11.16)
Type "help" for help.
postgres=# select inet_server_addr();
 inet_server_addr
------------------
 10.197.167.27
(1 row)

从上面可以看出，可以连接到，此次连接负载均衡器把其负载均衡到 10.197.167.27机器上。我们这个psql不要关闭，再新建一个psql的连接：

[postgres@clup1 ~]$ psql -h 10.197.167.253 -p 5435 -Upostgres
Password for user postgres:
psql (11.16)
Type "help" for help.
postgres=# select inet_server_addr();
 inet_server_addr
------------------
 10.197.167.28
(1 row)

可以看到这个连接被负载均衡到10.197.167.28机器上了。

从上面可以看出负载均衡器已经正常工作了。