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云上RDS架构

来源:   2019-08-27 21:04

 

越来越多的企业选择上云,最基础的云服务就是iaas服务,直观理解就是虚拟主机,用户不用再自建机房,自己购买服务器,而是直接向云厂商购买虚拟主机服务ecs,按时按量付费。对于数据库而言,将数据库能力集成进来,就是daas服务,我这里主要讨论rds。因为目前主流云厂商在数据库领域,除了基础的rds服务,还有新型分布式数据库服务,比如amazon的aurora,阿里云的polardb等。所以对于用户而言,他们选择在云上使用数据有两种方式,一种是自己买ecs,自己搭建数据库服务;另外一种方式是,直接购买rds服务。本文主要讨论rds的链路,rds链路中的核心组件slb转发模式,以及rds中proxy的作用,最后还会提到rds的高可用解决方案。

 

简单说明下,云上并不提供单独买一个rds的服务,因为这种场景无法提供高可用能力,所以一般购买数据库服务时,会同时带上slb作为一套整体解决方案。slb本质就是基于lvs的改进,lvs工作在ios七层网络模型的tcp/ip层,属于4层负载均衡。利用ip,port映射转发能力,提供高可用,负载均衡等能力,rds正是借助slb来实现rds的高可用和负载均衡等能力。lvs主要有几种工作模式,dr模式,nat模式,full-nat模式,ip-tun模式以及我们阿里云优化的enat模式。

核心逻辑:本质是2层转发,slb-server与rds共享一个ip,经过slb-server时,slb-server将mac地址改为目标rds的mac地址,将请求包转给真实的rds;回包时不用经过slb-server,dr模式要求slb和rds需要配置相同的vip地址。

核心逻辑:client端不感知rds真实地址;发包经过slb时,dip会被替换成rds的ip,请求包返回经过slb时,再将回包源地址改为vip。对比dr模式,请求和回报都需要经过slb-server,rds的ip不再需要是公网地址;与dr模式相同的是,slb和rds需要在同一个局域网内。

 

核心逻辑:本质是4层转发,请求经过lvs时,lvs请求的替换成真实rds的,回包时,再经过lvs,将回包的源地址改为lvs的,lvs与rds不再要求在同一个局域网内。所有请求的来回都要经过lvs,效率比较低。

核心逻辑:enat模式解决了来回包都要经过lvs问题,具体而言,lvs接收请求后,修改包地址时,会将用户的cip地址冗余在网络包中,回包时,将包改为,这样就不用再经过lvs了。

通过引入slb,rds已经具备了高可用的能力,但由于slb是工作在4层负载均衡,对于应用层协议无法感知,所以当发生主备切换时,所有已经连接在old-master的连接都需要被断掉,对用户来说,就是连接发生了闪断,对于没有重连机制的业务简直就是灾难。引入proxy后,则能有效解决这种问题。切换过程中,对于old-master会等待事务完成,而新的请求则会路由到new-master。

核心逻辑:本质是7层转发,proxy模拟实现mysql协议,应用实际是连接proxy,proxy再连接rds,转发sql给rds,并将结果集转发回传给应用。

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