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ProxySQL 集成指南
了解如何将本地部署的 TiDB 或 TiDB Cloud 集群与 ProxySQL 集成。

ProxySQL 集成指南

本文简要介绍 ProxySQL，描述如何在开发环境和生产环境中将 ProxySQL 与 TiDB 集成，并通过查询规则的场景展示集成的主要优势。

关于 TiDB 和 ProxySQL 的更多信息，请参考以下文档：

什么是 ProxySQL？

ProxySQL 是一个高性能的开源 SQL 代理。它具有灵活的架构，可以通过多种方式部署，适合各类使用场景。例如，ProxySQL 可以通过缓存频繁访问的数据来提高性能。

ProxySQL 的设计目标是快速、高效且易于使用。它完全兼容 MySQL，并支持高质量 SQL 代理的所有功能。此外，ProxySQL 还提供了许多独特功能，使其成为各种应用程序的理想选择。

为什么集成 ProxySQL？

  • ProxySQL 可以通过降低与 TiDB 交互的延迟来提升应用程序性能。无论你构建什么，无论是使用 Lambda 等无服务器函数的可扩展应用程序（其工作负载不确定并且可能激增），还是构建执行大量数据查询的应用程序，都可以利用 ProxySQL 的强大功能（例如连接池和缓存常用查询）。
  • ProxySQL 可以作为应用程序安全防护的附加层，使用查询规则防止 SQL 漏洞（例如 SQL 注入）。
  • 由于 ProxySQL 和 TiDB 都是开源项目，你可以享受到零供应商锁定的好处。

部署架构

将 ProxySQL 与 TiDB 集成的最直接方式是在应用层和 TiDB 之间添加 ProxySQL 作为独立中介。但是，这种方式无法保证可扩展性和容错性，而且可能因为网络跳转而增加延迟。为避免这些问题，一种替代部署架构是将 ProxySQL 作为附属容器部署，如下图所示：

proxysql-client-side-tidb-cloud

注意：

上图仅供参考，你需要根据实际的部署架构进行调整。

开发环境

本节介绍如何在开发环境中将 TiDB 与 ProxySQL 集成。在满足前提条件的情况下，你可以根据 TiDB 集群类型选择以下选项之一开始集成 ProxySQL：

前提条件

根据选择的方案，你可能需要以下依赖：

你可以按照下面的说明进行安装：

  1. 下载并启动 Docker，其中 Docker Desktop 已包含 Docker Compose。

  2. 运行以下命令安装 Python 和 mysql-client：

    /bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
brew install python mysql-client
curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker
yum install -y git python39 docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin mysql
systemctl start docker

  • 下载并安装 Git。

    1. 从 Download for Windows 页面下载 64-bit Git for Windows Setup 安装程序。

    2. 按照安装向导提示安装 Git。你可以多次点击 Next 使用默认的安装设置。

      proxysql-windows-git-install

  • 下载并安装 MySQL Shell。

    1. 从 MySQL Community Server Download 页面下载 MySQL Installer 的 ZIP 文件。

    2. 解压文件，并在 bin 文件夹中找到 mysql.exe。你需要将该 bin 文件夹的路径添加到系统变量中，并在 Git Bash 中将其设置到 PATH 变量中。

      echo 'export PATH="(your bin folder)":$PATH' >>~/.bash_profile
source ~/.bash_profile

      例如：

      echo 'export PATH="/c/Program Files (x86)/mysql-8.0.31-winx64/bin":$PATH' >>~/.bash_profile
source ~/.bash_profile

  • 下载并安装 Docker。

    1. 从 Docker Download 页面下载 Docker Desktop 安装程序。

    2. 双击安装程序运行。安装完成后，会提示你重新启动。

      proxysql-windows-docker-install

  • 从 Python Download 页面下载最新版的 Python 3 安装程序并运行。

选项 1: 集成 TiDB Cloud 与 ProxySQL

在这个集成中，你将使用 ProxySQL Docker 镜像以及 TiDB Cloud Serverless 集群。下面的步骤将在端口 16033 上设置 ProxySQL，请确保此端口可用。

步骤 1. 创建一个 TiDB Cloud Serverless 集群

  1. 参考创建一个 TiDB Cloud Serverless 集群文档。记住为集群设置的 root 密码。

  2. 获取集群的 hostname、port 及 username 供后续使用。

    1. 在 Clusters 页面，点击你的集群名称，进入集群概览页面。
    2. 在集群概览页面的 Connection 面板中，复制 Endpoint、Port 与 User 字段，其中 Endpoint 是集群的 hostname。

步骤 2. 生成 ProxySQL 配置文件

  1. 克隆 TiDB 和 ProxySQL 的集成示例代码仓库 tidb-proxysql-integration：

    git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-proxysql-integration.git
    git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-proxysql-integration.git
    git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-proxysql-integration.git

  2. 进入 tidb-cloud-connect 目录：

    cd tidb-proxysql-integration/example/tidb-cloud-connect
    cd tidb-proxysql-integration/example/tidb-cloud-connect
    cd tidb-proxysql-integration/example/tidb-cloud-connect

  3. 运行 proxysql-config.py 生成 ProxySQL 配置文件：

    python3 proxysql-config.py
    python3 proxysql-config.py
    python proxysql-config.py

    当出现提示时，输入集群的 Endpoint 作为 Serverless Tier Host，然后输入集群的 Port 与 User。

    下面是一个输出示例。可以看到，在当前的 tidb-cloud-connect 目录下生成了三个配置文件。

    [Begin] generating configuration files..
tidb-cloud-connect.cnf generated successfully.
proxysql-prepare.sql generated successfully.
proxysql-connect.py generated successfully.
[End] all files generated successfully and placed in the current folder.

步骤 3. 配置 ProxySQL

  1. 启动 Docker。如果 Docker 已经启动，请跳过此步骤:

    双击已安装的 Docker 的图标来启动它。

    systemctl start docker

    双击已安装的 Docker 的图标来启动它。

  2. 拉取 ProxySQL 镜像，并在后台启动一个 ProxySQL 容器:

    docker compose up -d
    docker compose up -d
    docker compose up -d

  3. 运行以下命令集成 ProxySQL，该命令会在 ProxySQL Admin Interface 内执行 proxysql-prepare.sql：

    docker compose exec proxysql sh -c "mysql -uadmin -padmin -h127.0.0.1 -P6032 < ./proxysql-prepare.sql"
    docker compose exec proxysql sh -c "mysql -uadmin -padmin -h127.0.0.1 -P6032 < ./proxysql-prepare.sql"
    docker compose exec proxysql sh -c "mysql -uadmin -padmin -h127.0.0.1 -P6032 < ./proxysql-prepare.sql"

    注意：

    proxysql-prepare.sql 脚本执行以下操作：

    1. 使用集群的用户名和密码添加一个 ProxySQL 用户。
    2. 将该用户分配给监控账户。
    3. 将你的 TiDB Cloud Serverless 集群添加到主机列表中。
    4. 在 ProxySQL 和 TiDB Cloud Serverless 集群之间启用安全连接。

    为了更好地理解此处的配置流程，强烈建议查看 proxysql-prepare.sql 文件。关于 ProxySQL 配置的更多信息，参考 ProxySQL 文档。

    下面是一个输出示例。输出中显示集群的主机名，这意味着 ProxySQL 和 TiDB Cloud Serverless 集群之间的连接建立成功。

    *************************** 1. row ***************************
    hostgroup_id: 0
        hostname: gateway01.us-west-2.prod.aws.tidbcloud.com
            port: 4000
        gtid_port: 0
            status: ONLINE
            weight: 1
        compression: 0
    max_connections: 1000
max_replication_lag: 0
            use_ssl: 1
    max_latency_ms: 0
            comment:

步骤 4. 通过 ProxySQL 连接到 TiDB 集群

  1. 运行 proxysql-connect.py 连接到你的 TiDB 集群。该脚本将自动启动 MySQL 客户端并使用你在步骤 2 中指定的用户名和密码进行连接。

    python3 proxysql-connect.py
    python3 proxysql-connect.py
    python proxysql-connect.py

  2. 连接 TiDB 集群后，可以使用以下 SQL 语句验证连接：

    SELECT VERSION();

    如果输出了 TiDB 的版本信息，则表示你已经成功通过 ProxySQL 连接到 TiDB Cloud Serverless 集群。如需退出 MySQL 客户端，输入 quit 并按下 Enter 键。

    注意：

    调试提示： 如果无法连接到集群，请检查 tidb-cloud-connect.cnf、proxysql-prepare.sql 和 proxysql-connect.py 文件，确保你提供的服务器信息可用且正确。

  3. 要停止和删除容器，并返回上一个目录，运行以下命令：

    docker compose down
cd -
    docker compose down
cd -
    docker compose down
cd -

选项 2: 集成本地部署的 TiDB 与 ProxySQL

在这个集成中，你将使用 TiDB 和 ProxySQL 的 Docker 镜像设置环境。你也可以尝试其他方式安装 TiDB。

下面的步骤将在端口 6033 和 4000 上分别设置 ProxySQL 和 TiDB，请确保这些端口可用。

  1. 启动 Docker。如果 Docker 已经启动，请跳过此步骤：

    双击已安装的 Docker 的图标来启动它。

    systemctl start docker

    双击已安装的 Docker 的图标来启动它。

  2. 克隆 TiDB 和 ProxySQL 的集成示例代码仓库 pingcap-inc/tidb-proxysql-integration：

    git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-proxysql-integration.git
    git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-proxysql-integration.git
    git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-proxysql-integration.git

  3. 拉取 ProxySQL 和 TiDB 的最新镜像：

    cd tidb-proxysql-integration && docker compose pull
    cd tidb-proxysql-integration && docker compose pull
    cd tidb-proxysql-integration && docker compose pull

  4. 使用 TiDB 和 ProxySQL 容器启动一个集成环境：

    docker compose up -d
    docker compose up -d
    docker compose up -d

    你可以使用 root 用户名及空密码登录到 ProxySQL 的 6033 端口。

  5. 通过 ProxySQL 连接到 TiDB：

    mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 6033
    mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 6033
    mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 6033

  6. 连接 TiDB 集群后，可以使用以下 SQL 语句验证连接：

    SELECT VERSION();

    如果输出了 TiDB 的版本信息，则表示你已经成功通过 ProxySQL 连接到 TiDB 集群。

  7. 要停止和删除容器，并返回上一个目录，运行以下命令：

    docker compose down
cd -
    docker compose down
cd -
    docker compose down
cd -

生产环境

对于生产环境，建议直接使用 TiDB Cloud Dedicated 以获得完全托管的体验。

前提条件

下载并安装一个 MySQL 客户端。例如，MySQL Shell。

基于 CentOS 集成 TiDB Cloud 与 ProxySQL

你可以在不同的平台上安装 ProxySQL，下面以 CentOS 为例进行说明。

关于 ProxySQL 支持的平台和版本要求的完整列表，见 ProxySQL 文档。

步骤 1. 创建一个 TiDB Cloud Dedicated 集群

具体步骤请参考创建一个 TiDB Cloud Dedicated 集群。

步骤 2. 安装 ProxySQL

  1. 将 ProxySQL 添加到 YUM 仓库：

    cat > /etc/yum.repos.d/proxysql.repo << EOF
[proxysql]
name=ProxySQL YUM repository
baseurl=https://repo.proxysql.com/ProxySQL/proxysql-2.4.x/centos/\$releasever
gpgcheck=1
gpgkey=https://repo.proxysql.com/ProxySQL/proxysql-2.4.x/repo_pub_key
EOF

  2. 安装 ProxySQL：

    yum install -y proxysql

  3. 启动 ProxySQL：

    systemctl start proxysql

要了解更多关于 ProxySQL 支持的平台及其安装方法，参考 ProxySQL README 或 ProxySQL 安装文档。

步骤 3. 配置 ProxySQL

为了使用 ProxySQL 作为 TiDB 的代理，你需要配置 ProxySQL。你可以在 ProxySQL Admin Interface 中执行 SQL 语句（推荐）或使用配置文件进行配置。

注意：

以下章节仅列出 ProxySQL 的必要配置项。

完整的配置信息，可参考 ProxySQL 文档。

选项 1: 使用 Admin Interface 配置 ProxySQL

  1. 使用标准的 ProxySQL Admin Interface 更新 ProxySQL 的配置。你可以通过任何 MySQL 命令行客户端访问（默认端口为 6032）。

    mysql -u admin -padmin -h 127.0.0.1 -P6032 --prompt 'ProxySQL Admin> '

    执行以上命令后，系统将显示 'ProxySQL Admin' 提示。

  2. 你可以在当前 MySQL 命令行客户端中向 ProxySQL 添加一个或多个 TiDB 集群。例如，下面的语句将添加一个 TiDB Cloud Dedicated 集群。你需要用集群的 Endpoint 和 Port 替换 <tidb cloud dedicated cluster host> 和 <tidb cloud dedicated cluster port>（默认端口为 4000）。

    INSERT INTO mysql_servers(hostgroup_id, hostname, port)
VALUES
  (
    0,
    '<tidb cloud dedicated cluster host>',
    <tidb cloud dedicated cluster port>
  );
LOAD mysql servers TO runtime;
SAVE mysql servers TO DISK;

    注意：

    • hostgroup_id：指定一个 hostgroup 的 ID。ProxySQL 使用 hostgroup 管理集群。如果需要将 SQL 流量均匀地分配给这些集群，你可以将需要负载均衡的几个 TiDB 集群配置到同一个 hostgroup 中。另一方面，为了区分不同的集群，例如为了实现读写分离，你可以将它们配置为不同的 hostgroup ID。
    • hostname：TiDB 集群的 Endpoint。
    • port：TiDB 集群的 Port。

  3. 为配置 ProxySQL 的登录用户，你需要确保用户在 TiDB 集群上有适当的权限。在下面的语句中，你需要把 <tidb cloud dedicated cluster username> 和 <tidb cloud dedicated cluster password> 替换为集群的实际用户名和密码。

    INSERT INTO mysql_users(
  username, password, active, default_hostgroup,
  transaction_persistent
)
VALUES
  (
    '<tidb cloud dedicated cluster username>',
    '<tidb cloud dedicated cluster password>',
    1, 0, 1
  );
LOAD mysql users TO runtime;
SAVE mysql users TO DISK;

    注意：

    • username：TiDB 用户名。
    • password：TiDB 密码。
    • active：指定用户是否处于激活状态。1 表示该用户是激活的，可以用于登录，0 表示该用户是非激活的。
    • default_hostgroup：用户使用的默认 hostgroup，除非特定的查询规则覆盖了 hostgroup，否则 SQL 将会默认路由到 default_hostgroup。
    • transaction_persistent：值为 1 表示使用持久性事务。即当用户在一个连接中启动一个事务时，所有的查询语句都被路由到同一个 hostgroup，直到事务被提交或回滚。
选项 2: 使用配置文件配置 ProxySQL

这个选项只能作为配置 ProxySQL 的备用方案。更多信息，可参考使用配置文件配置 ProxySQL。

  1. 删除现有的 SQLite 数据库，即 ProxySQL 存储配置的位置。

    rm /var/lib/proxysql/proxysql.db

    警告：

    删除 SQLite 数据库后，通过 ProxySQL Admin Interface 所做的任何配置更改都会丢失。

  2. 根据你的需要修改配置文件 /etc/proxysql.cnf。例如：

    mysql_servers:
(
    {
        address="<tidb cloud dedicated cluster host>"
        port=<tidb cloud dedicated cluster port>
        hostgroup=0
        max_connections=2000
    }
)

mysql_users:
(
    {
        username = "<tidb cloud dedicated cluster username>"
        password = "<tidb cloud dedicated cluster password>"
        default_hostgroup = 0
        max_connections = 1000
        default_schema = "test"
        active = 1
        transaction_persistent = 1
    }
)

    在上面的例子中:

    • address 和 port 用于指定你的 TiDB Cloud 集群的 Endpoint 和 Port。
    • username 和 password 用于指定你的 TiDB Cloud 集群的用户名和密码。

  3. 重启 ProxySQL：

    systemctl restart proxysql

    重新启动后，ProxySQL 将自动创建 SQLite 数据库。

警告：

在生产环境中，不要使用默认的管理员用户运行 ProxySQL。在启动 proxysql 服务之前，你可以通过修改 admin_credentials 变量更改 /etc/proxysql.cnf 文件中的默认值。

典型场景

本节以查询规则为例，介绍集成 TiDB 与 ProxySQL 能带来的一些优势。

查询规则

数据库可能会因为高流量、错误代码或恶意攻击而过载。因此，审核 SQL 是必要的。使用 ProxySQL 的查询规则，你可以有效地应对这些问题，例如通过重路由、改写 SQL 或者拒绝查询等方式。

proxysql-client-side-rules

注意：

以下步骤使用 TiDB 和 ProxySQL 的容器镜像配置查询规则。如果你还没有拉取这些镜像，请参考集成本地部署的 TiDB 与 ProxySQL 部分的详细步骤。

  1. 克隆 TiDB 和 ProxySQL 的集成示例代码仓库 pingcap-inc/tidb-proxysql-integration。如果你已经在前面的步骤中克隆了它，请跳过这一步。

    git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-proxysql-integration.git
    git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-proxysql-integration.git
    git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-proxysql-integration.git

  2. 进入 ProxySQL 查询规则的示例目录：

    cd tidb-proxysql-integration/example/proxy-rule-admin-interface
    cd tidb-proxysql-integration/example/proxy-rule-admin-interface
    cd tidb-proxysql-integration/example/proxy-rule-admin-interface

  3. 运行下面的命令启动两个 TiDB 容器和一个 ProxySQL 容器：

    docker compose up -d
    docker compose up -d
    docker compose up -d

    如果运行成功，以下容器将被启动：

    • 两个 Docker 容器的 TiDB 集群，端口分别为 4001 和 4002
    • 一个 Docker 容器的 ProxySQL，端口为 6034

  4. 在两个 TiDB 容器中，使用 mysql 创建一个具有相同 schema 的表，然后插入不同的数据 ('tidb-server01-port-4001', 'tidb-server02-port-4002') 以区分这两个容器。

    mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 4001 << EOF
DROP TABLE IF EXISTS test.tidb_server;
CREATE TABLE test.tidb_server (server_name VARCHAR(255));
INSERT INTO test.tidb_server (server_name) VALUES ('tidb-server01-port-4001');
EOF

mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 4002 << EOF
DROP TABLE IF EXISTS test.tidb_server;
CREATE TABLE test.tidb_server (server_name VARCHAR(255));
INSERT INTO test.tidb_server (server_name) VALUES ('tidb-server02-port-4002');
EOF
    mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 4001 << EOF
DROP TABLE IF EXISTS test.tidb_server;
CREATE TABLE test.tidb_server (server_name VARCHAR(255));
INSERT INTO test.tidb_server (server_name) VALUES ('tidb-server01-port-4001');
EOF

mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 4002 << EOF
DROP TABLE IF EXISTS test.tidb_server;
CREATE TABLE test.tidb_server (server_name VARCHAR(255));
INSERT INTO test.tidb_server (server_name) VALUES ('tidb-server02-port-4002');
EOF
    mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 4001 << EOF
DROP TABLE IF EXISTS test.tidb_server;
CREATE TABLE test.tidb_server (server_name VARCHAR(255));
INSERT INTO test.tidb_server (server_name) VALUES ('tidb-server01-port-4001');
EOF

mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 4002 << EOF
DROP TABLE IF EXISTS test.tidb_server;
CREATE TABLE test.tidb_server (server_name VARCHAR(255));
INSERT INTO test.tidb_server (server_name) VALUES ('tidb-server02-port-4002');
EOF

  5. 运行下面的命令配置 ProxySQL，该命令会在 ProxySQL Admin Interface 中执行 proxysql-prepare.sql，从而在 TiDB 容器和 ProxySQL 之间建立一个代理连接。

    docker compose exec proxysql sh -c "mysql -uadmin -padmin -h127.0.0.1 -P6032 < ./proxysql-prepare.sql"
    docker compose exec proxysql sh -c "mysql -uadmin -padmin -h127.0.0.1 -P6032 < ./proxysql-prepare.sql"
    docker compose exec proxysql sh -c "mysql -uadmin -padmin -h127.0.0.1 -P6032 < ./proxysql-prepare.sql"

    注意：

    proxysql-prepare.sql 脚本完成以下操作：

    • 在 ProxySQL 中添加 TiDB 集群，hostgroup_id 分别为 0 和 1。
    • 添加一个用户 root，密码为空，并设置 default_hostgroup 为 0。
    • 添加规则 ^SELECT.*FOR UPDATE$，rule_id 为 1，destination_hostgroup 为 0。这代表如果一个 SQL 语句与此规则相匹配，该请求将被转发到 hostgroup 为 0 的 TiDB 集群。
    • 添加规则 ^SELECT，rule_id 为 2，destination_hostgroup 为 1。这代表如果一个 SQL 语句与此规则相匹配，该请求将被转发到 hostgroup 为 1 的 TiDB 集群。

    为了更好地理解此处的配置流程，强烈建议查看 proxysql-prepare.sql 文件。关于 ProxySQL 配置的更多信息，参考 ProxySQL 文档。

    下面是关于 ProxySQL 匹配 SQL 查询的规则的一些补充信息：

    • ProxySQL 尝试按照 rule_id 的升序逐一匹配规则。
    • 规则中的 ^ 符号用于匹配 SQL 语句的开头，$ 符号用于匹配语句的结尾。

    关于 ProxySQL 正则表达式和模式匹配的更多信息，参考 ProxySQL 文档 mysql-query_processor_regex。

    关于完整的参数列表，参考 ProxySQL 文档 mysql_query_rules。

  6. 验证配置并检查查询规则是否有效。

    1. 使用 root 用户登录 ProxySQL MySQL Interface：

      mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 6034
      mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 6034
      mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 6034

    2. 执行以下 SQL 语句：

      • 执行一个 SELECT 语句：

        SELECT * FROM test.tidb_server;

        这个语句将匹配 rule_id 为 2 的规则，因此将转发语句到 hostgroup 为 1 上的 TiDB 集群中。

      • 执行一个 SELECT ... FOR UPDATE 语句：

        SELECT * FROM test.tidb_server FOR UPDATE;

        这个语句将匹配 rule_id 为 1 的规则，因此将转发语句到 hostgroup 为 0 上的 TiDB 集群中。

      • 启动一个事务：

        BEGIN;
INSERT INTO test.tidb_server (server_name) VALUES ('insert this and rollback later');
SELECT * FROM test.tidb_server;
ROLLBACK;

        在这个事务中，BEGIN 语句将不会匹配任何规则。因此，它将使用默认的 hostgroup（在这个例子中为 hostgroup 0）。因为 ProxySQL 默认启用了用户 transaction_persistent，它将在同一事务中，将所有语句都转发至相同的 hostgroup，所以 INSERT 和 SELECT * FROM test.tidb_server; 语句也将被转发到 hostgroup 为 0 的 TiDB 集群。

      下面是一个输出示例。如果你得到类似的输出，表示你已经成功配置了 ProxySQL 的查询规则。

      +-------------------------+
| server_name             |
+-------------------------+
| tidb-server02-port-4002 |
+-------------------------+
+-------------------------+
| server_name             |
+-------------------------+
| tidb-server01-port-4001 |
+-------------------------+
+--------------------------------+
| server_name                    |
+--------------------------------+
| tidb-server01-port-4001        |
| insert this and rollback later |
+--------------------------------+

    3. 如需退出 MySQL 客户端，输入 quit 并按下 Enter 键。

  7. 要停止和删除容器，并返回上一个目录，运行以下命令：

    docker compose down
cd -
    docker compose down
cd -
    docker compose down
cd -