Sharding-Proxy分庫分表和數據加密怎么實現

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Sharding-Proxy分庫分表和數據加密

主要將實際項目中使用shardingshpere-proxy的經歷經驗，總結分享一下。

使用場景

• 公司規劃研發了兩款針對政務新媒體和數字鄉村的SaaS平臺，作為新的利潤增長點。考慮到以后的用戶數量和數據數量，決定按照租戶（簽約客戶）進行分庫分表。對于一些敏感數據，例如身份證號、手機號等，使用數據庫級別的加密解密，不存儲明文數據。

• 考察了網上已有的一些數據庫中間件和分庫分表解決方案，公司決定使用Sharding-Proxy作為分庫分表和數據加密的數據庫中間件。主要原因是，它對代碼的侵入性很小，開發人員也不需要關注它，減少了學習成本，對DBA也很友好。另一方面，ShardingSphere已進入Apache孵化器，它完全開源免費，社區也很活躍，版本迭代也很快。

• 本次使用的ShardingSphere-5.0

配置文件講解

server.yaml

• resources文件夾，conf文件夾下面

• 主要有注冊中心配置、登錄連接配置和基礎配置

mode:
  type: Cluster  # 集群
  repository:
    type: ZooKeeper  # 使用zookeeper
    props:
      namespace: governance_ds  
      server-lists: 192.168.1.100:2181
      retryIntervalMilliseconds: 50000
      timeToLiveSeconds: 60
      maxRetries: 3
      operationTimeoutMilliseconds: 50000
  overwrite: true

• mode.type: Cluster使用集群配置，單個部署也可以設置為Cluster，沒影響

• mode.repository 配置存儲方式，可以選擇使用ZooKeeper

• mode.overwrite，配置加載方式，本地配置是否覆蓋配置中心配置。true是可覆蓋，以本地為準，將本地配置同步到zookeeper；false則以zookeeper為準

• 下面還有一些基礎配置，是否打印SQL等，暫時可都是要默認

config-sharding.yaml

• resources文件夾，conf文件夾下面

• schemaName 數據庫連接，數據庫名稱

• dataSources 數據源

• rules 規則

• !SHARDING 分庫分表規則

• tables 表

• actualDataNodes 實際對于庫表

• databaseStrategy 分庫策略 none 不分庫分表

• defaultDatabaseStrategy 默認分庫策略

• defaultTableStrategy 默認分表策略

• defaultKeyGenerateStrategy 默認主鍵策略

• shardingAlgorithms 自定義分片算法

• keyGenerators 主鍵生成策略

config-encrypt.yaml

• resources文件夾，conf文件夾下面

• schemaName 數據庫連接，數據庫名稱

• dataSources 數據源

• rules 規則

• !ENCRYPT 數據加密

• encryptors 加密策略，可選擇AES或MD5，在下面具體字段可選則加密策略

• aes_encryptor，aes可以配置加鹽

• tables 表

• columns 字段s

• id_number 邏輯字段

• plainColumn 原字段

• cipherColumn 加密字段

• encryptorName 加密策略

• queryWithCipherColumn 查詢時是否使用加密字段

其他

• 可以下載源碼或者下載程序看看，里面的功能，都有配置文件案例，是注釋掉的，一款PostgreSQL的，一款MySQL的

• 目前就使用這2個功能，其他功能暫時沒研究，就不多說了

• 實際使用時，分庫分表和數據加密是一起使用的，所以只用了一個配置文件，都放在rules下面

• 后面我會把我的配置文件貼上去

使用情況

• 政務新媒體SaaS平臺暫時只使用分庫分表

• 數字鄉村SaaS平臺，使用了分庫分表和數據加密

• 分庫分表，主要做了基于租戶分庫，部分表，又根據某些業務字段做了分表

• 分表策略，默認分8個表寫法algorithm-expression: monitor_record_${media_id % 8}

• 我們基于租戶的哈希進行分庫，但對于某些租戶，又想指定數據庫，這就需要自定義分庫分表策略

• 要求分庫支持哈希和指定，寫了自定義分庫策略類，有一個靜態map，解析執行SQL時，先從map里獲取，獲取不到，則根據哈希獲取

• 數據加密，主要是添加加密字段和對歷史數據處理

• 可以寫一個靜態方法，對已存在數據進行處理

總結

• sharding-proxy對于按照租戶分庫分表，以及數據加密，是完全支持的，足夠我們使用

• 使用起來很簡單，下載最新穩定版安裝即可

• 如果沒有自定義分庫分表策略要求，只使用已有的策略，那只需要修改配置文件部署即可

• 如果需要自定義分庫分表策略，也不復雜，寫好類打包好，放入ext-lib下即可

• 配置文件部分示例

schemaName: digital_village
dataSources:
  ds:
    url: jdbc:postgresql://192.168.1.xxx:5432/digital_village?currentSchema=public&serverTimezone=UTC&useSSL=false
    username: postgres
    password: xxxxxx
    connectionTimeoutMilliseconds: 30000
    idleTimeoutMilliseconds: 60000
    maxLifetimeMilliseconds: 1800000
    maxPoolSize: 120
    minPoolSize: 1
  ds_0:
    url: jdbc:postgresql://192.168.1.xxx:5432/digital_village_0?currentSchema=public&serverTimezone=UTC&useSSL=false
  ds_1:
    url: jdbc:postgresql://192.168.1.xxx:5432/digital_village_1?currentSchema=public&serverTimezone=UTC&useSSL=false
    password: xxxxx
rules:
  - !SHARDING
    tables:
      # 需要分庫的表，根據租戶id分庫
      cms_basic_info:
        actualDataNodes: ds_${0..3}.cms_basic_info
      cms_column:
        actualDataNodes: ds_${0..3}.cms_column
      cms_content:
        actualDataNodes: ds_${0..3}.cms_content
      cms_content_text:
        actualDataNodes: ds_${0..3}.cms_content_text
      cms_menu_column_bind:
        actualDataNodes: ds_${0..3}.cms_menu_column_bind
      cms_message_board:
        actualDataNodes: ds_${0..3}.cms_message_board
      # 不需要分庫分表的表，全部存儲在 ds 數據源
      auth_cfg_catalog_data_permission:
        actualDataNodes: ds.auth_cfg_catalog_data_permission
        databaseStrategy: 
          none:
      auth_cfg_column_data_permission:
        actualDataNodes: ds.auth_cfg_column_data_permission
        databaseStrategy:
      
    # 默認分庫策略
    defaultDatabaseStrategy:
      standard:
        shardingColumn: customer_id  #分庫字段
        shardingAlgorithmName:  customer_id_inline #分庫規則:
    defaultTableStrategy:
      none:
    # 默認主鍵策略
    defaultKeyGenerateStrategy:
      column: id
      keyGeneratorName: snowflake
    # 自定義分片算法
    shardingAlgorithms:
      customer_id_inline:
        type: CLASS_BASED
        props:
          strategy: standard
          algorithmClassName: cn.lonsun.dv.DigitalVillageShardingAlgorithm
    # 主鍵生成策略
    keyGenerators:
      snowflake:
        type: SNOWFLAKE
          worker-id: 123
  - !ENCRYPT
    encryptors:
      aes_encryptor:
        type: AES
          aes-key-value: xxxwwaS213123SAD
      md5_encryptor:
        type: MD5
      party_position:
        columns:
          mobile:
            plainColumn: mobile
            cipherColumn: mobile_cipher
            encryptorName: aes_encryptor
      village_population:
          id_number:
            plainColumn: id_number
            cipherColumn: id_number_cipher
    queryWithCipherColumn: true

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