mysql主从分布式sharding 切分表远离

合集下载

使用MySQL进行数据分片和分库分表处理

使用MySQL进行数据分片和分库分表处理

使用MySQL进行数据分片和分库分表处理在现代的互联网应用中,随着用户数量的增加和数据量的急剧增长,对数据库的需求也越来越高。

为了提高数据库的承载能力和性能,很多大型网站和应用选择使用数据分片和分库分表的方式来处理数据。

本文将介绍如何使用MySQL进行数据分片和分库分表处理。

一、什么是数据分片和分库分表?数据分片(Sharding)是指将一张巨大的表按照某种规则拆分成多个小表,把不同的数据分布在不同的数据库节点中。

这样可以实现数据的并行处理,提高数据库的并发能力。

分库分表(Separation)是指将一张表分散到多个数据库中的不同表中,将不同的数据分布在不同的表中。

这样可以减小单个数据库的负载,并提高查询性能。

二、为什么使用数据分片和分库分表?1. 提高数据库的承载能力:将海量数据分散到不同的节点中,可以充分利用系统资源,提高数据库的承载能力。

2. 提高查询性能:将数据分布在多个表或数据库中,可以并行查询多个节点,减少单点查询的压力,提高查询效率。

3. 提高系统的可用性:将数据分布到多个节点中,即使其中一个节点发生故障,其他节点仍然可以正常工作,提高了系统的可用性。

4. 降低数据库的维护成本:通过分片和分库分表,可以将数据分布到不同的节点中,降低了单个数据库的负载,减少了数据库的维护成本。

三、数据分片的策略在进行数据分片之前,需要选择一个合适的分片策略。

常用的分片策略包括:1. 哈希分片:根据数据的哈希值将数据分布到不同的节点中。

这种策略可以保证数据均匀分布,但对于范围查询和排序操作的支持较差。

2. 范围分片:根据数据的范围将数据分布到不同的节点中。

这种策略适合于按照某个范围进行查询的场景。

3. 一致性哈希分片:通过一致性哈希算法将数据分布到不同的节点中,可以保证数据的负载均衡和扩展性。

分片策略的选择需要根据具体的业务场景和需求进行,合理设计分片策略可以提高系统的性能和可扩展性。

四、分库分表的实现分库分表是在数据分片的基础上,进一步将数据分散到多个数据库中的不同表中。

MYSQL高可用方案大全

MYSQL高可用方案大全

MYSQL高可用方案大全MySQL是一个开源的关系型数据库管理系统,广泛应用于各种Web应用程序中。

为了确保业务的连续性和高可用性,需要采取一些措施来预防和解决数据库故障。

下面是一些MySQL高可用方案的介绍。

1. 数据库复制(Replication)数据库复制是MySQL提供的一种基本的高可用方案。

它使用了主从模式,将主数据库的更新操作异步地复制到一台或多台从数据库中。

主数据库负责处理写操作,而从数据库负责读操作。

当主数据库发生故障时,从数据库可以接管业务并提供读写服务。

2. 数据库镜像(Mirroring)数据库镜像是一种同步复制的方式,可以确保数据的完整性和一致性。

它通常使用两台或多台服务器,在主库上进行写操作,然后将写操作同步到所有从库上。

这样,当主库发生故障时,可以快速切换到从库并继续提供服务。

3. 数据库分片(Sharding)数据库分片是一种水平切分数据库的方式,可以将大型数据库分成多个较小的部分,分布在不同的服务器上。

每个分片都有自己的主从数据库,可以独立地处理读写请求。

这种方案可以提高数据库的可用性和性能。

4. 数据库集群(Cluster)数据库集群是一种多节点共享存储的方式,可以提供高可用性和高性能。

集群中的每个节点都是一个完整的数据库服务器,它们共享存储,可以同时处理读写请求。

如果一个节点发生故障,其他节点可以接管工作并继续提供服务。

5. 数据库备份与恢复(Backup and Recovery)数据库备份是一种常见的高可用方案,可以在数据库发生故障时恢复数据。

通过定期备份数据库,可以保留历史数据,并在需要时进行恢复。

备份可以分为物理备份和逻辑备份两种方式,具体选择哪种方式取决于业务需求和复杂度。

6. 数据库热备份(Hot Backup)数据库热备份是一种可以在数据库运行时进行备份的方式。

不需要停止数据库服务,可以实时备份数据库的数据和日志。

这样可以减少备份对业务的影响,并提高备份的可用性。

如何处理MySQL中的表分区与数据切割

如何处理MySQL中的表分区与数据切割

如何处理MySQL中的表分区与数据切割引言:MySQL作为一种开源的关系型数据库管理系统,被广泛应用于各个领域。

在大数据时代的背景下,数据库的性能和可扩展性成为了关注的焦点。

为了提高数据库的查询速度和管理效率,表分区和数据切割成为了一种常见的技术手段。

本文将介绍如何使用MySQL进行分区和切割数据的方法和注意事项,以帮助读者更好地运用这一技术。

一、表分区的概念和作用表分区是一种将大型表拆分成较小的、独立管理的逻辑部分的方法。

通过对表进行逻辑或物理上的分割,可以将数据分散存储在不同的磁盘上,提高查询性能和数据管理的效率。

1.1 逻辑分区逻辑分区是指将表按照一定的规则进行逻辑上的分割,使得不同分区的数据能够独立查询和管理。

比如,可以按照时间、地理位置、用户ID等进行逻辑分区,以满足不同业务需求。

1.2 物理分区物理分区是指将表按照物理设备进行划分,将不同分区的数据存储在不同的磁盘上。

通过将数据分散存储,可以提高查询性能和负载均衡。

1.3 作用表分区可以提高查询性能,通过只查询相关分区的数据,减少了查询范围,加快了查询速度。

同时,通过分区的管理可以提高数据管理的效率,比如可以独立进行备份和恢复操作,减少数据维护的复杂性。

二、表分区的实现方法MySQL支持多种类型的表分区方法,本节将介绍其中比较常见的几种方法,并分析其优缺点。

2.1 范围分区范围分区是根据某个字段的范围将表进行分割,比如按照日期将订单表进行分区。

通过指定分区键的范围,可以将不同时间段内的数据存储在不同的分区中。

优点:适用于按时间或其他范围进行分区,数据查询效率高。

可以根据业务需求进行动态的添加和删除分区。

缺点:需要提前规划好范围和分区键,分区键的选择对查询性能有很大影响。

而且不太适用于数据更新频繁的情况,因为更新数据可能需要涉及多个分区。

2.2 列表分区列表分区是根据某个字段的离散值将表进行分割,比如按照地理位置将用户表进行分区。

通过指定分区键的值,可以将具有相同值的数据存储在同一个分区中。

如何通过MySQL实现分布式数据库的数据分片和分区

如何通过MySQL实现分布式数据库的数据分片和分区

如何通过MySQL实现分布式数据库的数据分片和分区分布式数据库是现代大规模数据存储与处理的必然选择,而MySQL是最常用的关系型数据库之一。

本文将探讨如何通过MySQL实现分布式数据库的数据分片和分区。

1. 引言在面对大规模数据存储与处理的需求时,传统单机数据库往往无法满足性能与可扩展性的要求。

因此,分布式数据库应运而生。

分布式数据库将数据分散存储在多个节点上,每个节点负责处理一部分数据。

其中,数据的分片和分区是分布式数据库的核心概念。

2. 数据分片数据分片是将整个数据库的数据按照某种规则拆分成若干片段,分散存储在不同的节点上。

这样做的好处是能够提高查询和写入的并发性能,减轻单节点的压力。

2.1 分片规则数据分片的规则有多种选择,可以根据数据的特点和业务需求进行定制。

常见的分片规则有以下几种:(1)基于范围的分片:按照某个列的值的范围进行分片,例如按照订单号的范围进行分片。

(2)基于哈希的分片:根据某个列的哈希值进行分片,例如根据用户ID进行哈希分片。

(3)基于一致性哈希的分片:使用一致性哈希算法将数据均匀地分布在多个节点上,保持负载均衡。

2.2 分片策略在选择分片规则的同时,还需要制定合适的分片策略。

分片策略涉及到分片的数量、节点的增减、数据的迁移等问题。

常见的分片策略有以下几种:(1)垂直分片:根据数据的业务属性将不同的表分散到不同的节点上,实现数据的分割与隔离。

(2)水平分片:根据数据的行数、大小等进行分片,保持每个节点上的数据量相对均匀。

(3)动态分片:根据实时的负载情况动态地调整分片策略,以应对业务的变化。

3. 数据分区数据分区是将每个数据分片进一步划分成更小的单元,提高查询性能和数据管理的灵活性。

分区可以根据时间、范围、列表等多个维度进行划分。

3.1 分区类型MySQL支持的分区类型有以下几种:(1)范围分区:根据某一列的值的范围进行分区,例如根据订单的创建时间进行范围分区。

(2)哈希分区:根据某一列的哈希值进行分区,例如根据用户ID进行哈希分区。

使用MySQL进行数据分片与分区的方法与工具推荐

使用MySQL进行数据分片与分区的方法与工具推荐

使用MySQL进行数据分片与分区的方法与工具推荐近年来,数据库的规模和复杂性不断增加,对于大规模的数据集进行管理和查询已经成为企业和组织不可避免的挑战。

分片和分区是常见的数据库技术,可以帮助解决数据规模过大导致的性能瓶颈和可扩展性问题。

本文将介绍使用MySQL进行数据分片与分区的方法与工具推荐。

1. 数据分片的概念与原理数据分片(Sharding)是将大规模的数据集按照一定的规则,分割成多个部分存储在不同的数据库节点上,从而分担负载,提高性能和可扩展性。

每个数据库节点只负责部分数据的存储和查询,通过一定的协调机制,来保证全局数据的一致性。

数据分片可以根据不同的分片策略进行,例如按照数据区域、按照时间范围、按照用户ID等。

同时,分片的数据还可以复制到多个节点,提高数据的可靠性和容错性。

2. 数据分区的概念与原理数据分区(Partitioning)是将数据库表按照一定的规则,分割成多个逻辑分区,每个分区可以存储不同的数据,并支持独立的查询和维护操作。

与数据分片不同,数据分区是在同一个数据库节点上完成的,并不涉及数据的分布式存储。

数据分区可以根据不同的分区键进行,例如按照日期、按照地理区域、按照产品类型等。

分区的数据可以独立地进行备份和恢复,提高了数据库的效率和可维护性。

3. MySQL的数据分片与分区方法在MySQL中,可以使用多种方法实现数据的分片和分区。

以下是几种常见的方法:(1)垂直分片:将表按照列的方式进行分片,每个分片存储不同的列数据。

这种方法适用于不同的业务场景,可以将热点数据和冷数据分开存储,提高查询性能。

(2)水平分片:将表按照行的方式进行分片,每个分片存储不同的行数据。

这种方法适用于数据集很大,无法存储在单个节点的情况,可以通过分布式的方式来提高性能和可扩展性。

(3)范围分区:按照指定的分区键范围,将表进行分区。

例如,可以按照日期将表分为每天、每周或每月的分区。

这种方法适用于分区键的范围较连续的情况。

使用MySQL进行分库分表和数据切分的方法

使用MySQL进行分库分表和数据切分的方法

使用MySQL进行分库分表和数据切分的方法数据库的性能问题一直是开发人员和系统管理员需要关注的重要问题。

随着数据量和访问量的不断增加,单一数据库的容量和处理能力往往无法满足需求。

为了解决这个问题,分库分表和数据切分成为了常用的解决方案之一。

本文将介绍在MySQL上如何进行分库分表和数据切分,以提高数据库的性能和扩展性。

一、分库分表的概念和原理分库分表是将整个数据库拆分成多个数据库或多个表,将数据分散存储在不同的物理设备上,从而提高数据库的并发处理能力和负载均衡能力。

分库分表可以通过两种方式实现:垂直拆分和水平拆分。

1. 垂直拆分垂直拆分是指将一个大的数据库按照功能或者业务进行拆分。

例如,一个包含用户信息、订单信息和产品信息的数据库可以按照功能拆分成三个数据库,分别存储用户信息、订单信息和产品信息。

这样可以避免单一数据库的性能瓶颈,同时也提高了系统的可维护性。

2. 水平拆分水平拆分是指将一个大的表按照某个字段进行拆分,将数据分散存储在多个物理表中。

例如,一个包含订单信息的表可以按照用户ID进行拆分,将不同用户的订单存储在不同的物理表中。

这样可以提高数据库的并发处理能力,缩短查询时间。

二、使用MySQL进行分库分表的步骤1. 数据库的设计在进行分库分表之前,需要对数据库进行适当的设计。

首先,需要根据业务需求确定数据库的表结构。

然后,根据拆分方式确定数据库的拆分方式和规则。

最后,根据拆分规则确定数据库的分布和拆分策略,包括垂直拆分的库的数量和分布,以及水平拆分的分表策略。

2. 数据的迁移在数据库设计完成之后,需要将现有的数据迁移到新的数据库中。

数据迁移可以通过多种方式实现,例如通过SQL语句将数据导出到文件,然后再通过SQL语句将数据导入到新的数据库中;或者使用ETL工具将数据从源数据库迁移到目标数据库。

无论使用哪种方法,都需要确保数据的完整性和一致性。

3. 数据库的连接在完成数据迁移之后,需要将应用程序和新的数据库进行连接。

mysql大表拆分方案

mysql大表拆分方案

在面对大表拆分的问题时,可以考虑以下方案:
1. 垂直拆分(Vertical Partitioning):将原始大表按照业务或数据类型进行拆分,每个拆分后的表只包含部分列。

这种方式可以减少单个表的数据量和字段数目,提高查询性能。

但需要注意的是,垂直拆分可能会引入多表关联查询的开销。

2. 水平拆分(Horizontal Partitioning):按照某个条件将原始大表中的数据行划分到多个子表中,例如按照时间范围、地理区域等。

这样可以将数据均匀分布到多个表中,减少单个表的数据量,提高并发处理能力和查询性能。

但需要注意的是,水平拆分可能会引入跨表查询的开销。

3. 分库分表(Sharding):将原始大表划分到多个数据库实例中,每个实例再分成多个表。

这样可以将数据分散到多个数据库中,实现读写负载均衡。

但需要注意的是,分库分表会增加系统复杂度和维护成本,可能需要额外的中间件支持。

4. 数据归档(Data Archiving):将历史数据从原始大表中迁移到归档表中,只保留最新的活跃数据在原始表中。

这样可以缩小原始表的规模,提高查询性能。

但需要注意的是,归档数据的访问可能需要特殊处理。

选择适合的拆分方案需要综合考虑业务需求、数据特点、系统架构和资源成本等因素。

在拆分过程中,还需要考虑数据迁移、一致性维护、查询优化等问题,并建立相应的监控和管理机制来保证系统的稳定性和可用性。

了解MySQL的分布式架构和数据分片设计

了解MySQL的分布式架构和数据分片设计

了解MySQL的分布式架构和数据分片设计一、引言我们生活在一个日益数据化的时代,各种应用和系统都需要处理海量的数据。

在传统的关系型数据库中,MySQL凭借其成熟和可靠的特性,成为了许多企业和组织的首选。

但是,MySQL在处理大规模数据和高并发访问时也面临一些挑战。

为了解决这些问题,MySQL提供了分布式架构和数据分片设计的解决方案。

本文将详细介绍MySQL的分布式架构和数据分片设计,以帮助读者更好地了解和应用这些技术。

二、MySQL的分布式架构分布式架构是指将一个系统划分为多个独立的部分,并将这些部分部署在不同的机器上,通过网络互连,协同工作。

MySQL的分布式架构主要包括主节点和从节点。

1. 主节点主节点是数据库集群中的控制中心,负责处理事务处理、查询分析和数据的写操作。

主节点充当了集群中最重要的角色,它确保了数据的一致性和可靠性。

当有新的写操作发生时,主节点将其记录并同步到从节点上,从节点会按照主节点的执行顺序来反馈执行结果,以保证数据的同步和一致性。

2. 从节点从节点是主节点的副本,负责处理读操作。

它们通过与主节点的同步机制,保证了读操作返回的数据与主节点的数据一致。

从节点可以通过增加水平扩展的方式来提高系统的读取能力,从而实现更好的性能和可扩展性。

三、MySQL的数据分片设计数据分片是将一个较大的数据库划分成若干个较小的分片,每个分片存储部分数据,并且可以在不同的服务器上部署。

数据分片设计的目的是提高数据库的处理能力和吞吐量,减少单点故障的概率,增加系统的可用性。

1. 数据分片策略数据分片的策略决定了如何将数据划分为不同的分片。

常见的分片策略有哈希分片和范围分片。

- 哈希分片:哈希分片是根据数据的哈希值进行划分的,可以确保数据均匀地分布在不同的分片上。

这种方式比较适合均匀读写的场景,但由于数据分布不均匀,可能会导致某些分片的负载过高。

- 范围分片:范围分片是根据数据的某个范围值进行划分的,例如按照用户ID或时间戳进行分片。

mysql读写分离常见方式

mysql读写分离常见方式

mysql读写分离常见方式
mysql读写分离常见方式
MySQL读写分离是一种在MySQL数据库环境中用于改善应用性能的一种方法。

它通过分离读写负载,使数据库逻辑更加合理,更有利于负载均衡。

MySQL读写分离可以大大提升MySQL的性能,也更有效地拥有MySQL集群服务。

1. 主从同步
主从同步是比较常用的MySQL读写分离的模式之一,它的核心思想是将主库作为写库,从库作为读库,通过主从同步把主库的写操作同步到从库中,从而达到将读写负载分散到多个服务器上的效果。

主从同步具有数据一致性,高可用性及易使用的优点,但缺点是数据更新延迟较大,只能应付较简单的应用场景。

2. mysql分片
MySQL分片技术是MySQL读写分离的一种技术实现,它是把数据库的表拆分成多个表片,放在不同的MySQL实例上。

通过把数据分布到多个MySQL服务器上,能够改善系统的性能,实现读写分离。

MySQL分片最大的优势是能够支持更多的用户,更大的数据负载,更高的访问并发性和低延迟的保证。

缺点是分片技术难以维护,可能会导致数据不一致等问题。

3. 直连分发
直连分发是一种MySQL读写分离的技术实现,它使用一个专门的MySQL中间件,根据发送请求的类型,将请求转发到正确的MySQL实
例上,从而实现读写分离的效果。

直连分发的优势在于可以用于多种数据库,不仅可以用于MySQL,还支持Oracle、SqlServer等主流数据库;同时,读写分离的效果也比较好,将读写负载均衡的效果达到最大化。

缺点在于需要专门的中间件,运维成本较高。

使用MySQL进行数据的分库和分表

使用MySQL进行数据的分库和分表

使用MySQL进行数据的分库和分表一、引言MySQL作为一款主流的关系型数据库管理系统,广泛应用于各个领域的数据存储与管理。

对于大型应用系统来说,数据库的性能和扩展性经常是关注的重点。

而数据的分库和分表是提升数据库性能和扩展能力的重要手段之一。

本文将就使用MySQL进行数据的分库和分表进行探讨。

二、什么是分库和分表1. 分库(Sharding)分库是将一个大型数据库分割成多个独立的数据库,每个数据库称为一个分片(Shard),每个分片存储一部分数据。

分库的目的是通过分散数据的存储和查询压力,提高数据库的负载能力和响应速度。

2. 分表(Sharding)分表是将一个大型表拆分成多个小表,每个小表仅包含部分数据。

使用分表的目的是减少单表的数据量,提高查询性能和写入速度。

三、为什么要进行分库和分表1. 数据量过大当单个数据库的数据量已经达到数据库服务器的极限时,性能将会显著下降,这时进行分库和分表是提高性能的必然选择。

2. 查询效率低当单个表的数据量过大时,查询速度会变慢,特别是在需要进行全表扫描的情况下。

通过分表,可以将数据分散到不同的表中,提高查询效率。

3. 故障容错性差如果整个系统只依赖于一个大型数据库,一旦该数据库发生故障,整个系统将无法正常工作。

而分库和分表可以将系统的依赖分散到多个数据库和表中,提高系统的容错性。

四、如何进行分库和分表1. 分库在进行分库之前,需要先做好数据划分规则的设计。

常见的分库规则有垂直分库、水平分库和一致性哈希算法。

- 垂直分库是按照业务功能将不同的表分别存储在不同的数据库中,以降低数据库之间的关联性和数据冗余。

例如,用户表和订单表可以拆分到不同的数据库中。

- 水平分库是按照数据的范围或条件将数据拆分到不同的数据库中。

例如,按照用户ID的范围将数据分散到不同的数据库中。

- 一致性哈希算法将数据按照哈希算法的结果分配到不同的数据库中。

这种分库算法可以保证数据的均匀分布和简化数据迁移操作。

如何使用MySQL进行数据分片与分布式部署

如何使用MySQL进行数据分片与分布式部署

如何使用MySQL进行数据分片与分布式部署引言:随着互联网应用的不断发展和用户量的不断增加,传统的单一MySQL数据库架构已经无法满足高并发读写的需求。

为了解决这个问题,分片技术和分布式部署成为了一种常用的解决方案。

本文将介绍如何使用MySQL进行数据分片与分布式部署,帮助读者更好地理解和应用这些技术。

一、什么是数据分片数据分片是将大数据集合切分为较小的数据片段,分布存储在不同的数据库节点上。

每个数据片段又称为一个分片,不同的分片可以存储在不同的数据库服务器上。

通过数据分片,实现了数据的横向扩展,提高了系统的并发读写能力。

1.1 分片策略在进行数据分片之前,需要选择合适的分片策略。

常用的分片策略有以下几种:1.按照主键范围进行分片:将主键按照一定规则进行切分,例如按照主键范围进行分片,每个分片存储一定范围内的主键数据。

2.按照哈希值进行分片:将主键进行哈希计算,根据哈希值进行分片。

哈希算法要求分片的数据分布均匀,避免出现热点数据集中在某个分片的情况。

3.按照业务属性进行分片:根据业务属性对数据进行分类,并将相同属性的数据存储在同一个分片中。

这种分片策略适用于需要频繁进行数据查询的场景。

1.2 分片键与非分片键在进行数据分片时,需要将数据根据某个字段进行切分为不同的分片。

这个字段被称为分片键。

除了分片键之外的字段称为非分片键。

分片键应该具备以下属性:1.唯一性:每个分片键的取值必须唯一,避免数据在分片间重复存储。

2.分布均匀:分片键的取值应该分布均匀,避免数据倾斜导致某个分片的负载过重。

二、分布式部署分布式部署是将数据分片部署在不同的数据库节点上,通过分片和节点间的协作来完成数据的读写操作。

在分布式部署中,常用的架构有主从复制架构、主主复制架构和多主架构。

2.1 主从复制架构主从复制架构是最常见的分布式部署方式之一。

其中,一个节点(主节点)负责处理写操作,而其他一或多个节点(从节点)负责处理读操作。

MySQL中的数据表分片技术详解

MySQL中的数据表分片技术详解

MySQL中的数据表分片技术详解1. 引言数据存储和管理一直是数据库领域的重要问题之一。

随着数据量的不断增长和应用需求的不断变化,传统的单一数据库服务器已经无法满足高并发和大规模数据存储的需求。

数据表分片技术应运而生,通过将数据表分散存储在多个数据库服务器上,提高了数据库的扩展性和性能。

本文将详细介绍MySQL中的数据表分片技术,包括分片策略、分片键的选择、数据迁移和分片后的查询等方面。

2. 数据表分片策略数据表分片需要选择合适的分片策略,以实现数据的均衡分布和高效查询。

常见的数据表分片策略包括按取模分片、按范围分片和按哈希分片。

2.1 按取模分片按取模分片是将数据根据分片数目取模后分配到对应的分片上。

例如,如果有4个分片,数据表中的第1行数据分配到分片1上,第2行数据分配到分片2上,依次类推。

这种分片策略简单易实现,但容易导致数据倾斜和热点问题。

2.2 按范围分片按范围分片是将数据根据分片键的值的范围进行分片。

例如,如果按用户ID 进行分片,可以将1-10000的用户分配到分片1上,10001-20000的用户分配到分片2上,以此类推。

这种分片策略需要考虑数据的范围,适用于数据有序且范围较大的场景。

2.3 按哈希分片按哈希分片是将数据通过哈希函数计算后分配到对应的分片上。

例如,对用户ID进行哈希计算,得到的哈希值分配到对应的分片上。

这种分片策略可以实现数据均衡分布,但在查询时需要计算哈希值进行路由,对于特定的查询条件可能效率较低。

3. 分片键的选择选择合适的分片键可以提高数据表分片的效果和查询性能。

分片键应具备以下特点:3.1 唯一性分片键应尽可能唯一,以实现数据均衡分布。

如果分片键的取值范围较小,可能导致某个分片上的数据过多,影响查询性能。

3.2 查询效率分片键应具备较好的查询效率,以便在分片后的查询中快速定位到对应的分片。

例如,选择与业务相关的经常被查询条件来作为分片键。

3.3 数据均衡分片键应能够实现数据均衡分布,避免数据倾斜和热点问题。

MySQL中的数据表分片策略和分片键选择指南

MySQL中的数据表分片策略和分片键选择指南

MySQL中的数据表分片策略和分片键选择指南引言:随着数据量的不断增长,单一的MySQL数据表面临性能压力和可扩展性的挑战。

数据表的分片是一种常见的解决方案,能够将数据分散到多个物理节点上,从而提高性能和可扩展性。

本文将探讨MySQL中的数据表分片策略以及分片键的选择指南,帮助读者更好地进行数据库架构设计。

一、数据表分片策略1.垂直分片垂直分片是将数据表按列进行划分的策略。

通过将表中的列按照功能或者访问模式进行划分,并将这些列放在不同的物理节点上,可以提高查询性能和降低IO 负载。

垂直分片适用于拥有大量列但只需要查询其中一部分列的场景,例如将用户表中的敏感信息和基本信息分开存储在不同的节点上。

2.水平分片水平分片是将数据表按行进行划分的策略。

通过将表中的行按照某种规则进行分散存储在不同物理节点上,可以提高查询性能和吞吐量。

水平分片适用于数据量巨大且查询和写入都非常频繁的场景,例如将订单表按照用户ID进行分片存储在不同节点上。

3.混合分片混合分片是垂直和水平分片相结合的策略。

将数据表的部分列进行垂直分片,同时对每个垂直分片的结果进行水平分片。

混合分片可以更灵活地满足不同类型的查询需求,提高查询性能和可扩展性。

二、分片键选择指南选择合适的分片键对于分片策略的成功实施至关重要。

以下是一些指导原则:1. 唯一性:选择在分片键中具有唯一性的列,避免数据冲突和重复。

2. 均匀分布:选择分片键能够将数据均匀地分配到各个节点上,避免出现热点问题和数据不平衡。

3. 访问模式:根据查询的访问模式选择合适的分片键。

如果查询经常按照某个列进行过滤,那么选择该列作为分片键可以最大限度地提高查询性能。

4. 数据关联:考虑数据关联性,选择能够满足经常需要同时查询的数据作为分片键,避免跨节点的查询。

5. 存储成本:考虑存储成本和数据访问的效率,选择尽可能短小的分片键,减少存储空间的占用和IO负载。

6. 可扩展性:选择能够支持未来扩展的分片键,避免需要频繁重新划分分片的情况。

MySQL中的数据分布和分库分表策略

MySQL中的数据分布和分库分表策略

MySQL中的数据分布和分库分表策略在现代互联网应用中,MySQL作为一种常用的关系型数据库管理系统,在存储和处理大量数据时扮演着重要的角色。

然而,当数据量不断增长时,单一的MySQL数据库可能无法满足高并发、高可用性和性能需求。

为了解决这一问题,数据分布和分库分表策略应运而生。

一、数据分布数据分布是指将数据存储在多个节点上,从而达到分散负载和提高并发处理能力的目的。

在MySQL中,常用的数据分布策略有水平分区和垂直分区两种。

1.水平分区水平分区是指将数据按照某种规则进行划分,然后将每个划分的数据存储在不同的物理节点上。

常见的划分规则包括基于哈希、基于范围和基于列表等。

例如,可以根据用户ID的哈希值将数据划分到不同的节点上,从而实现负载均衡和并发处理。

2.垂直分区垂直分区是指根据数据的属性或功能将数据分割成不同的表,每个表存储一部分数据。

通常,垂直分区将常用的字段和频繁访问的字段放在一起,而将不常用的字段放在另外的表中。

这样做可以减少数据冗余,提高查询性能。

二、分库分表分库分表是指将数据划分到多个数据库实例和表中,以实现负载均衡、提高并发处理能力和扩展性的目的。

常用的分库分表策略有垂直分库和水平分表两种。

1.垂直分库垂直分库是将不同的业务数据存储在不同的数据库中。

例如,可以将用户相关的数据存储在一个数据库中,将订单相关的数据存储在另一个数据库中。

这样做可以降低数据库的复杂度和压力,提高数据的安全性和可维护性。

2.水平分表水平分表是将同一类型的数据存储在不同的表中。

例如,可以根据用户ID的范围或哈希值将数据划分到不同的表中,每个表存储一部分数据。

这样做可以减少单个表的数据量,提高查询和插入性能。

在实际应用中,分库分表往往与数据分布策略结合使用。

例如,可以将不同的分库进行水平分区,将每个分库中的数据进行垂直分区或水平分表。

这样做既可以实现负载均衡和并发处理,又能够提高查询性能和扩展性。

三、分布式事务在数据分布和分库分表的架构中,分布式事务成为一个复杂的问题。

MySQL的数据分片和分布式查询策略

MySQL的数据分片和分布式查询策略

MySQL的数据分片和分布式查询策略介绍在现代的大数据时代,数据库技术的发展日新月异。

为了应对海量数据的存储和查询需求,MySQL引入了数据分片和分布式查询策略。

本文将会对MySQL的数据分片和分布式查询策略进行详细的介绍和探讨。

1. 数据分片的概念和原理数据分片是指将一个庞大的数据库拆分成多个较小的部分,分布在不同的物理服务器上,从而实现数据的分散存储和查询的并行化。

数据分片通常基于某种规则,将数据按照一定的方式拆分成多个分片,并将每个分片存储在不同的服务器上。

数据分片的原理主要包括两个方面:分片规则和数据路由。

- 分片规则:指的是将数据按照某种规则进行拆分。

常见的分片规则包括按照ID范围、按照时间、按照哈希等。

不同的规则适用于不同的场景,选择合适的分片规则能够提高数据库的性能和可扩展性。

- 数据路由:指的是根据查询请求将查询路由到对应的分片上。

当查询请求到达时,系统需要根据请求的条件和分片规则计算出对应的分片,然后将查询转发到该分片上进行处理。

2. 数据分片的优势和挑战数据分片具有一些显著的优势,但也伴随着一些挑战。

- 优势:- 提高数据库的性能和可扩展性:通过将数据分散存储在不同的服务器上,可以实现数据的并行处理,提高查询的吞吐量和响应速度。

同时,数据分片也能够提供更好的可扩展性,当数据量增加时,只需增加分片,而不是单纯地增加硬件资源。

- 提高系统的可用性:通过将数据分散存储,当某个分片发生故障时,数据库仍然可以继续提供服务。

- 挑战:- 数据一致性问题:将数据分散存储后,每个分片上可能存在数据不一致的问题。

需要使用一致性哈希算法等技术来解决数据一致性问题。

- 查询路由的开销:对于每个查询请求,都需要计算出对应的分片,因此查询路由的开销较大。

需要通过合理的设计和优化来降低查询路由的开销。

3. 分布式查询的实现在数据分片的基础上,MySQL还引入了分布式查询策略,以实现跨分片的查询操作。

- 查询组件:MySQL通过引入查询组件的概念,将查询拆解成多个子查询,并将子查询发送到各个分片上执行。

mysql主从读写分离,分库分表

mysql主从读写分离,分库分表

mysql主从读写分离,分库分表1.分表当项⽬上线后,数据将会⼏何级的增长,当数据很多的时候,读取性能将会下降,更新表数据的时候也需要更新索引,所以我们需要分表,当数据量再⼤的时候就需要分库了。

a.⽔平拆分:数据分成多个表b.垂直拆分:字段分成多个表c.插⼊/更新/删除数据和查询统计 MyISAM存储引擎有⼀个MERGE存储引擎,可以将多个表合成⼀个表,就可以进⾏这四种操作 InnoDB⽤alter able可以将变成MyISAM存储引擎,然后使⽤MERGE引擎⾯试题:MERGE存储引擎将N个⼦表合并,那么在数据库中如何存储?答案:MERGE是将N个真实的表组成⼀个⼤表,但是实际上还是存储的N个表2.读写分离当数据不断增多的时候,数据库压⼒增⼤,可以把读和写分离开,读是⼀些机器,写是另⼀些机器,对应主从服务器,主服务器是写操作,从服务器读操作,可以有多个从服务器,⽽且⼤多数业务是读操作,京东,淘宝⼤量浏览商品,是读操作。

在主服务器写的同时,数据同步到从服务器,保持数据的完整性(主从复制)主从复制的原理:基于主服务器的⼆进制⽇志(binlog)跟踪所有的对数据库的完整更改实现。

因此,要实现主从复制,必须在主服务器上启动⼆进制⽇志。

主从复制是异步复制,所以有三个线程参与。

主服务器⼀个线程(IO线程)从服务器两个(IO线程和SQL线程)主从复制的过程:1)从数据库执⾏⼀个start slave开启主从复制2)从数据库的IO线程会通过主数据库授权的⽤户请求连接主数据库,并请求主数据库的binlog⽇志指定位置指定的命令为change master3)主数据库收到IO请求,负责复制的IO线程根据请求读取指定的binlog⽂件信息,返回给从数据库IO线程,返回的信息除了⽇志⽂件,还有本次返回的⽇志内容和binlog名称和位置,binlog名称和位置会写在master-info⽂件中4)从数据库获取内容和位置(binlog),写⼊到relaylog(从数据库)中继⽇志的最末端,并将新的binlog⽂件名和位置记录到Master-info⽂件中,⽅便下⼀次主数据库的binlog ⽂件⽇志,指定位置从⽽⽅便定位5)从数据库的SQL线程实时监测本地relaylog新增内容,解析为SQL语句执⾏主从复制的弊端-->延迟的解决⽅案:1.定位问题-->找到延迟瓶颈(是IO压⼒⼤-->升级硬件/换成SSD(固态硬盘))2.单线程从relaylog执⾏MySQL语句延迟-->使⽤MySQL5.6以上版本多线程或者Tungsten第三⽅并⾏复制3.若都不⾏,则直接分库3.分库很早以前是使⽤Cobar⽅案(阿⾥开源但后续没有更新)现在是使⽤MyCat,他是基于Cobar,使⽤的是MySQL通讯协议实现了分库,是⼀个代理服务器,不是普通的Web代理服务器,⽽是在应⽤服务器和后台数据库之间,有⼀个特性是⽆状态,容易部署负载均衡原理:应⽤服务器传SQL语句-->路由解析转发到不同的后台数据库-->结果汇总返回集群分布式模型:(负载均衡⼀般使⽤在:⽹络优化/单点登录/集群分布式/⾼并发)MyCat把逻辑数据库和数据表对应到真实的数据库和数据表,因此开发者只需要关⼼逻辑上的相关操作就⾏了,遮蔽了物理差异性MyCat影射关系图:MyCat⼯作流程;1.应⽤服务器向MyCat发送SQL语句:select * from user where id in(30,31,32)2.MyCat前端通信模块与应⽤服务器通信,交给SQL解析模块3.SQL解析模块解析完交给SQL路由模块4.SQL路由模块id取模,余数为0,是db1,余数为1,是db2,以此类推5.把SQL拆解为select * from user where id in (30,31,32),交给SQL执⾏模块对应db1,db2,db3...6.SQL执⾏模块通过后端分别在db1,db2,db3...执⾏语句,返回结果到数据集合并模块,然后返回给应⽤服务器4.慢查询分析调参数慢查询:指的是执⾏超过⼀定时间SQL查询语句,把这个记录到慢查询⽇志,⽅便开发⼈员看⽇志找问题。

MySQL数据切分的相关概念和原理详解

MySQL数据切分的相关概念和原理详解

MySQL数据切分的相关概念和原理详解对于数据切分,我们可能还不是很熟悉,但是它对于MySQL数据库来说也是相当重要的⼀门技术,本⽂我们就详细介绍⼀下MySQL数据库的数据切分的相关知识,接下来就让我们⼀起来了解⼀下这部分内容。

什么是数据切分"Shard" 这个词英⽂的意思是"碎⽚",⽽作为数据库相关的技术⽤语,似乎最早见于⼤型多⼈在线⾓⾊扮演游戏中。

"Sharding" 姑且称之为"分⽚"。

Sharding 不是⼀门新技术,⽽是⼀个相对简朴的软件理念。

众所周知,MySQL 5 之后才有了数据表分区功能,那么在此之前,很多MySQL的潜在⽤户都对MySQL的扩展性有所顾虑,⽽是否具备分区功能就成了衡量⼀个数据库可扩展性与否的⼀个关键指标(当然不是唯⼀指标)。

数据库扩展性是⼀个永恒的话题,MySQL 的推⼴者经常会被问到:如在单⼀数据库上处理应⽤数据捉襟见肘⽽需要进⾏分区化之类的处理,是如何办到的呢? 答案是:Sharding。

Sharding 不是⼀个某个特定数据库软件附属的功能,⽽是在具体技术细节之上的抽象处理,是⽔平扩展(Scale Out,亦或横向扩展、向外扩展)的解决⽅案,其主要⽬的是为突破单节点数据库服务器的 I/O 能⼒限制,解决数据库扩展性问题。

通过⼀系列的切分规则将数据⽔平分布到不同的DB或table中,在通过相应的DB路由或者 table路由规则找到需要查询的具体的DB或者table,以进⾏Query操作。

这⾥所说的“sharding”通常是指“⽔平切分”,这也是本⽂讨论的重点。

具体将有什么样的切分⽅式呢和路由⽅式呢?⾏⽂⾄此,读者难免有所疑问,接下来举个简单的例⼦:我们针对⼀个Blog应⽤中的⽇志来说明,⽐如⽇志⽂章(article)表有如下字段:article_id(int),title(varchar(128)),content(varchar(1024)),user_id(int).⾯对这样的⼀个表,我们怎样切分呢?怎样将这样的数据分布到不同的数据库中的表中去呢?其实分析blog的应⽤,我们不难得出这样的结论:blog的应⽤中,⽤户分为两种:浏览者和blog的主⼈。

mysql 分表规则

mysql 分表规则

MySQL 分表规则旨在提高数据库的性能、可扩展性和数据管理能力。

以下是分表的一些基本规则和策略:
1.垂直分表:将一个大表按照列进行拆分,将不同的列分布到不同的表中。

这样可以减少单次查询的数据量,提高查询效率。

2.水平分表:将一个大表按照行进行拆分,将数据分布到多个具有相同结构
的表中。

这通常基于某个字段的哈希值或范围来进行拆分。

3.分表规则:
o选择合适的分表键:分表键是用于确定数据存储在哪个子表的关键字段。

选择一个合适的分表键可以大大提高查询效率。

o保持数据均衡:确保每个子表中的数据量大致相同,避免某些子表数据量过大或过小。

o考虑查询需求:在分表时,要考虑到常见的查询需求,确保这些查询能够高效地在分表结构中执行。

4.注意事项:
o避免跨分片查询:尽量避免在多个分片上执行联合查询,这可能导致性能下降。

o维护和监控:分表后,需要定期监控各个子表的性能和数据量,确保系统正常运行。

5.扩展性:分表可以提高数据库的扩展性,特别是在高并发环境下。

通过增
加更多的子表或服务器,可以水平扩展数据库的处理能力。

6.备份与恢复:分表结构增加了备份和恢复的复杂性。

需要特别注意备份策
略,确保所有数据的安全性和完整性。

7.工具与中间件:有许多工具和中间件可以帮助实现MySQL的分表,如
MyCAT、ShardingSphere等,它们提供了自动化的分片策略和功能。

总之,MySQL的分表规则需要根据实际的应用场景和需求来制定。

在设计分表策略时,需要综合考虑数据量、查询负载、系统扩展性等多个因素。

如何使用MySQL进行数据分区和分表

如何使用MySQL进行数据分区和分表

如何使用MySQL进行数据分区和分表在处理大量数据时,数据库的性能和可扩展性是至关重要的。

MySQL作为一种常用的关系型数据库管理系统,提供了数据分区和分表的功能,可以帮助我们优化查询性能并提高数据库的可扩展性。

本文将介绍如何使用MySQL进行数据分区和分表。

一、什么是数据分区数据分区是将表中的数据划分为不同的物理存储单元,可以根据特定的规则将数据分布在不同的分区中。

这样做的好处是可以提高查询效率,避免全表扫描,同时还可以通过分区策略优化备份和恢复操作。

MySQL提供了多种分区类型,包括范围分区、列表分区、哈希分区和键值分区。

在选择分区类型时,可以根据具体的业务需求和数据特点进行选择。

二、如何进行数据分区1. 创建分区表在MySQL中,可以使用CREATE TABLE语句来创建一个分区表。

在创建表的过程中,可以指定分区键(PARTITION BY),确定用于分区的列。

以下是一个示例:CREATE TABLE sales (id INT,amount DECIMAL(10,2),date DATE)PARTITION BY RANGE (YEAR(date)) (PARTITION p0 VALUES LESS THAN (2015),PARTITION p1 VALUES LESS THAN (2016),PARTITION p2 VALUES LESS THAN (2017),PARTITION p3 VALUES LESS THAN MAXVALUE);在上面的示例中,我们以年份作为分区的依据,将数据分为了4个分区。

可以根据具体的需求,调整分区的粒度和分区的数量。

2. 查询分区表在查询时,可以直接对分区表进行查询操作。

MySQL会自动将查询分发给对应的分区,只查询需要的数据,提高查询效率。

例如,可以使用以下语句查询2016年的销售数据:SELECT * FROM sales PARTITION (p1) WHERE YEAR(date) = 2016;3. 备份和恢复分区表备份和恢复分区表时,可以分别对每个分区进行操作,提高备份和恢复的效率。

Linux系统之MYSQL数据库分库分表思路详解

Linux系统之MYSQL数据库分库分表思路详解

Linux系统之MYSQL数据库分库分表思路详解目录一. 数据切分 (3)1、垂直(纵向)切分 (3)2、水平(横向)切分 (5)二. 分库分表带来的问题 (8)1、事务一致性问题 (8)2、跨节点关联查询join 问题 (9)3、跨节点分页、排序、函数问题 (11)4、全局主键避重问题 (12)5、数据迁移、扩容问题 (16)三. 什么时候考虑切分 (16)1、能不切分尽量不要切分 (16)2、数据量过大,正常运维影响业务访问 (17)3、随着业务发展,需要对某些字段垂直拆分 (17)4、数据量快速增长 (18)5、安全性和可用性 (18)四. 案例分析 (18)1、用户中心业务场景 (18)2、水平切分方法 (19)3、非uid的查询方法 (20)五. 支持分库分表中间件 (21)一. 数据切分关系型数据库本身比较容易成为系统瓶颈,单机存储容量、连接数、处理能力都有限。

当单表的数据量达到1000W或100G以后,由于查询维度较多,即使添加从库、优化索引,做很多操作时性能仍下降严重。

此时就要考虑对其进行切分了,切分的目的就在于减少数据库的负担,缩短查询时间。

数据库分布式核心内容无非就是数据切分(Sharding),以及切分后对数据的定位、整合。

数据切分就是将数据分散存储到多个数据库中,使得单一数据库中的数据量变小,通过扩充主机的数量缓解单一数据库的性能问题,从而达到提升数据库操作性能的目的。

数据切分根据其切分类型,可以分为两种方式:垂直(纵向)切分和水平(横向)切分。

1、垂直(纵向)切分垂直切分常见有垂直分库和垂直分表两种。

垂直分库就是根据业务耦合性,将关联度低的不同表存储在不同的数据库。

做法与大系统拆分为多个小系统类似,按业务分类进行独立划分。

与"微服务治理"的做法相似,每个微服务使用单独的一个数据库。

如图:垂直分表是基于数据库中的"列"进行,某个表字段较多,可以新建一张扩展表,将不经常用或字段长度较大的字段拆分出去到扩展表中。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

平切分,分库,分表,主从,集群数据库水平切分的实现原理解析---分库,分表,主从,集群,负载均衡器mysql 2010-12-28 10:03:31 阅读181 评论0 字号:大中小订阅第1章引言随着互联网应用的广泛普及,海量数据的存储和访问成为了系统设计的瓶颈问题。

对于一个大型的互联网应用,每天几十亿的PV无疑对数据库造成了相当高的负载。

对于系统的稳定性和扩展性造成了极大的问题。

通过数据切分来提高网站性能,横向扩展数据层已经成为架构研发人员首选的方式。

水平切分数据库,可以降低单台机器的负载,同时最大限度的降低了了宕机造成的损失。

通过负载均衡策略,有效的降低了单台机器的访问负载,降低了宕机的可能性;通过集群方案,解决了数据库宕机带来的单点数据库不能访问的问题;通过读写分离策略更是最大限度了提高了应用中读取(Read)数据的速度和并发量。

目前国内的大型互联网应用中,大量的采用了这样的数据切分方案,Taobao,Alibaba,Tencent,它们大都实现了自己的分布式数据访问层(DDAL)。

以实现方式和实现的层次来划分,大概分为两个层次(Java 应用为例):JDBC层的封装,ORM框架层的实现。

就JDBC层的直接封装而言,现在国内发展较好的一个项目是被称作“变形虫”(Amoeba)的项目,由阿里集团的研究院开发,现在仍然处于测试阶段(beta版),其运行效率和生产时效性有待考究。

就ORM框架层的实现而言,比如Taobao的基于ibatis和Spring的的分布式数据访问层,已有多年的应用,运行效率和生产实效性得到了开发人员和用户的肯定。

本文就是以ORM框架层为基础而实现的分布式数据访问层。

本课题的难点在于分库后,路由规则的制定和选择以及后期的扩展性,比如:如何做到用最少的数据迁移量,达到扩充数据库容量(增加机器节点)的目的。

核心问题将围绕数据库分库分表的路由规则和负载均衡策略展开。

第2章基本原理和概念2.1基本原理:人类认知问题的过程总是这样的:what(什么)-?why(为什么)-?how(怎么做),接下来,本文将就这三个问题展开讨论和研究:2.1.1什么是数据切分"Shard" 这个词英文的意思是"碎片",而作为数据库相关的技术用语,似乎最早见于大型多人在线角色扮演游戏中。

"Sharding" 姑且称之为"分片"。

Sharding 不是一门新技术,而是一个相对简朴的软件理念。

众所周知,MySQL 5 之后才有了数据表分区功能,那么在此之前,很多MySQL 的潜在用户都对MySQL 的扩展性有所顾虑,而是否具备分区功能就成了衡量一个数据库可扩展性与否的一个关键指标(当然不是唯一指标)。

数据库扩展性是一个永恒的话题,MySQL 的推广者经常会被问到:如在单一数据库上处理应用数据捉襟见肘而需要进行分区化之类的处理,是如何办到的呢? 答案是:Sharding。

Sharding 不是一个某个特定数据库软件附属的功能,而是在具体技术细节之上的抽象处理,是水平扩展(Scale Out,亦或横向扩展、向外扩展)的解决方案,其主要目的是为突破单节点数据库服务器的I/O 能力限制,解决数据库扩展性问题。

通过一系列的切分规则将数据水平分布到不同的DB或table中,在通过相应的DB路由或者table 路由规则找到需要查询的具体的DB或者table,以进行Query操作。

这里所说的“sharding”通常是指“水平切分”,这也是本文讨论的重点。

具体将有什么样的切分方式呢和路由方式呢?行文至此,读者难免有所疑问,接下来举个简单的例子:我们针对一个Blog应用中的日志来说明,比如日志文章(article)表有如下字段:面对这样的一个表,我们怎样切分呢?怎样将这样的数据分布到不同的数据库中的表中去呢?其实分析blog的应用,我们不难得出这样的结论:blog的应用中,用户分为两种:浏览者和blog的主人。

浏览者浏览某个blog,实际上是在一个特定的用户的blog下进行浏览的,而blog的主人管理自己的blog,也同样是在特定的用户blog下进行操作的(在自己的空间下)。

所谓的特定的用户,用数据库的字段表示就是“user_id”。

就是这个“user_id”,它就是我们需要的分库的依据和规则的基础。

我们可以这样做,将user_id为1~10000的所有的文章信息放入DB1中的article表中,将user_id为10001~20000的所有文章信息放入DB2中的article表中,以此类推,一直到DBn。

这样一来,文章数据就很自然的被分到了各个数据库中,达到了数据切分的目的。

接下来要解决的问题就是怎样找到具体的数据库呢?其实问题也是简单明显的,既然分库的时候我们用到了区分字段user_id,那么很自然,数据库路由的过程当然还是少不了user_id的。

考虑一下我们刚才呈现的blog应用,不管是访问别人的blog还是管理自己的blog,总之我都要知道这个blog的用户是谁吧,也就是我们知道了这个blog的user_id,就利用这个user_id,利用分库时候的规则,反过来定位具体的数据库,比如user_id是234,利用该才的规则,就应该定位到DB1,假如user_id是12343,利用该才的规则,就应该定位到DB2。

以此类推,利用分库的规则,反向的路由到具体的DB,这个过程我们称之为“DB路由”。

当然考虑到数据切分的DB设计必然是非常规,不正统的DB设计。

那么什么样的DB设计是正统的DB设计呢?我们平常规规矩矩用的基本都是。

平常我们会自觉的按照范式来设计我们的数据库,负载高点可能考虑使用相关的Replication机制来提高读写的吞吐和性能,这可能已经可以满足很多需求,但这套机制自身的缺陷还是比较显而易见的(下文会提及)。

上面提到的“自觉的按照范式设计”。

考虑到数据切分的DB 设计,将违背这个通常的规矩和约束,为了切分,我们不得不在数据库的表中出现冗余字段,用作区分字段或者叫做分库的标记字段,比如上面的article的例子中的user_id这样的字段(当然,刚才的例子并没有很好的体现出user_id的冗余性,因为user_id这个字段即使就是不分库,也是要出现的,算是我们捡了便宜吧)。

当然冗余字段的出现并不只是在分库的场景下才出现的,在很多大型应用中,冗余也是必须的,这个涉及到高效DB的设计,本文不再赘述。

2.1.2为什么要数据切分上面对什么是数据切分做了个概要的描述和解释,读者可能会疑问,为什么需要数据切分呢?像Oracle这样成熟稳定的数据库,足以支撑海量数据的存储与查询了?为什么还需要数据切片呢?的确,Oracle的DB确实很成熟很稳定,但是高昂的使用费用和高端的硬件支撑不是每一个公司能支付的起的。

试想一下一年几千万的使用费用和动辄上千万元的小型机作为硬件支撑,这是一般公司能支付的起的吗?即使就是能支付的起,假如有更好的方案,有更廉价且水平扩展性能更好的方案,我们为什么不选择呢?但是,事情总是不尽人意。

平常我们会自觉的按照范式来设计我们的数据库,负载高点可能考虑使用相关的Replication机制来提高读写的吞吐和性能,这可能已经可以满足很多需求,但这套机制自身的缺陷还是比较显而易见的。

首先它的有效很依赖于读操作的比例,Master往往会成为瓶颈所在,写操作需要顺序排队来执行,过载的话Master首先扛不住,Slaves的数据同步的延迟也可能比较大,而且会大大耗费CPU的计算能力,因为write操作在Master上执行以后还是需要在每台slave机器上都跑一次。

这时候Sharding可能会成为鸡肋了。

Replication搞不定,那么为什么Sharding可以工作呢?道理很简单,因为它可以很好的扩展。

我们知道每台机器无论配置多么好它都有自身的物理上限,所以当我们应用已经能触及或远远超出单台机器的某个上限的时候,我们惟有寻找别的机器的帮助或者继续升级的我们的硬件,但常见的方案还是横向扩展, 通过添加更多的机器来共同承担压力。

我们还得考虑当我们的业务逻辑不断增长,我们的机器能不能通过线性增长就能满足需求?Sharding可以轻松的将计算,存储,I/O并行分发到多台机器上,这样可以充分利用多台机器各种处理能力,同时可以避免单点失败,提供系统的可用性,进行很好的错误隔离。

综合以上因素,数据切分是很有必要的,且我们在此讨论的数据切分也是将MySql作为背景的。

基于成本的考虑,很多公司也选择了Free且Open的MySql。

对MySql有所了解的开发人员可能会知道,MySQL 5 之后才有了数据表分区功能,那么在此之前,很多MySQL 的潜在用户都对MySQL 的扩展性有所顾虑,而是否具备分区功能就成了衡量一个数据库可扩展性与否的一个关键指标(当然不是唯一指标)。

数据库扩展性是一个永恒的话题,MySQL 的推广者经常会被问到:如在单一数据库上处理应用数据捉襟见肘而需要进行分区化之类的处理,是如何办到的呢? 答案也是Sharding,也就是我们所说的数据切分方案。

我们用免费的MySQL和廉价的Server甚至是PC做集群,达到小型机+大型商业DB的效果,减少大量的资金投入,降低运营成本,何乐而不为呢?所以,我们选择Sharding,拥抱Sharding。

2.1.3怎么做到数据切分说到数据切分,再次我们讲对数据切分的方法和形式进行比较详细的阐述和说明。

数据切分可以是物理上的,对数据通过一系列的切分规则将数据分布到不同的DB服务器上,通过路由规则路由访问特定的数据库,这样一来每次访问面对的就不是单台服务器了,而是N台服务器,这样就可以降低单台机器的负载压力。

数据切分也可以是数据库内的,对数据通过一系列的切分规则,将数据分布到一个数据库的不同表中,比如将article分为article_001,article_002等子表,若干个子表水平拼合有组成了逻辑上一个完整的article表,这样做的目的其实也是很简单的。

举个例子说明,比如article表中现在有5000w条数据,此时我们需要在这个表中增加(insert)一条新的数据,insert完毕后,数据库会针对这张表重新建立索引,5000w行数据建立索引的系统开销还是不容忽视的。

但是反过来,假如我们将这个表分成100 个table呢,从article_001一直到article_100,5000w行数据平均下来,每个子表里边就只有50万行数据,这时候我们向一张只有50w行数据的table中insert数据后建立索引的时间就会呈数量级的下降,极大了提高了DB 的运行时效率,提高了DB的并发量。

相关文档
最新文档