通用分库分表方案

一、数据库瓶颈

  • CPU瓶颈

    • SQL问题,如SQL中包含join\group by\order by\非索引字段条件查询等 -> SQL优化,建立合适索引

    • 单表数据量太大 -> 水平分表

  • IO瓶颈

    • 磁盘读IO瓶颈 -> 分库和垂直分表

    • 网络IO瓶颈 -> 分库

二、分库分表

  • 水平分库

    • 以字段为依据,按一定策略(hash\range等),将一个库中的数据拆分到多个库中

      • 如:user_id 可根据user_id%2=0和user_id%2=1来将数据分到db user0和db user1两个数据库

      • 如:根据订单来源分到不同的db库

    • 结果

      • 每个库的结构都一样

      • 每个库的数据都不一样,没有交集

      • 所有库的并集是全量数据

    • 应用场景

      • 系统并发量较大,分表难以从根本上解决问题,且没有明显的业务归属来垂直分库

    • 效果

      • 库多了,io和cpu压力成倍环境

  • 水平分表

    • 以字段为依据,按一定策略(hash\range等),将一个表中的数据拆分到多个表中

      • 如:user_id可根据user_id%2=0和user_id%2=1将一个表中的数据拆分到tb_user_0和tb_user_1两个表中

    • 结果

      • 每个表的结构都一样

      • 每个表的数据都不一样,没有交集

      • 所有表的并集是全量数据

    • 应用场景

      • 系统并发量不大,只是单表的数据量太多,影响SQL效率,加重CPU负担

    • 效果

      • 表的数据量少了,单次SQL执行效率高,可减轻CPU负担

  • 垂直分库

    • 以表为依据,按照业务归属不同,将不同的表拆分到不同的库中

    • 结果

      • 每个库的结构都不一样

      • 每个库的数据也不一样,没有交集

      • 所有库的并集是全量数据

    • 应用场景

      • 系统绝对并发量较大,且可以抽象出单独的业务模块

    • 效果

      • 可以考虑进行服务化改造

  • 垂直分表

    • 以字段为依据,按照字段的活跃性,将表中字段拆到不同的表中(主表和扩展表)

    • 结果

      • 每个表的结构都不一样

      • 每个表的数据也不一样,每个表的字段至少有一列交集,一般是主键,用于关联数据

      • 所有表的并集是全量数据

    • 应用场景

      • 系统绝对并发量没有上来,表的记录并不多,但是字段多,且热点数据和非热点数据在一起,单行数据所需的存储空间较大。以至于数据库缓存的数据行减少,查询时会去读磁盘数据产生大量的随机读IO,产生IO瓶颈

    • 分析

      • 拆分原则:将热点数据放在一起作为主表,非热点数据放在一起作为扩展表;则更多热点数据就能被缓存下来,减少随机读IO;

      • 获取全部数据需要关联两个表,但不要用join,因为join会增加cpu负担且会将两个表耦合在一起

      • 关联数据,应该放在业务Service层做,分别获取主表和扩展表数据然后用关联字段关联得到全部数据

  • 分库分表工具

    • sharding-sphere:jar

    • TDDL:jar

    • Mycat:中间件

  • 分库分表步骤

    • 根据容量(当前容量和增长量)评估分库或分表个数 -> 选key(均匀) -> 分表规则(hash或range等) -> 执行(一般双写) -> 扩容问题(尽量减少数据移动)

  • 分库分表问题

    • 非partition key的查询问题

    • 扩容问题

      • 水平扩容库(升级从库法)

      • 水平扩容表(双写迁移法)

  • 总结

    • 确定瓶颈,再确定分库还是分表、水平还是垂直、分几个

    • 选key很重要,既要拆分均匀,也要考虑非partition key的查询

    • 拆分规则越简单越好

 

posted @ 2020-08-26 18:59  屠城校尉杜  阅读(177)  评论(0编辑  收藏  举报