主从同步+读写分离:
这个表在有设备条件的情况下,读写分离,这样能减少很多压力,而且数据稳定性也能提高
纵向分表:
根据原则,每个表最多不要超过5个索引,纵向拆分字段,将部分字段拆到一个新表
通常我们按以下原则进行垂直拆分:(先区分这个表中的冷热数据字段)
把不常用的字段单独放在一张表
把text,blob等大字段拆分出来放在附表中
经常组合查询的列放在一张表中
缺点是:很多逻辑需要重写,带来很大的工作量。
利用表分区:
这个是推荐的一个解决方案,不会带来重写逻辑等,可以根据时间来进行表分区,相当于在同一个磁盘上,表的数据存在不同的文件夹内,能够极大的提高查询速度。
横向分表:
1000W条数据不少的,会带来一些运维压力,备份的时候,单表备份所需时间会很长,所以可以根据服务器硬件条件进行水平分表,每个表有多少数据为准。
我们在上面分别进行了分表和不分表的性能测试,只有一个表,和把这个表拆为32个的情况,两种情况都为innoDB,表内有text字段。padding数据为2亿,做了25个进程的每个进程20W的 *** 作。我们发现如果仅有select,update的时候,分表的情况比不分表的情况快10%,insert的情况就差太远了:分表比不分表慢20%多。可以确定的是,select,update后的where子句有索引,都为单条的查询和更新,insert也只是插入一条。如果查看机器负载,发现不分表,CPU12%~20%和磁盘busy不是100%。分表后磁盘busy100%,而CPU15%~25%。我觉得很郁闷,不是一般来说,分表应该效率更高吗?还是说innoDB已经优化的很好了?我的猜想是:innoDB是行级锁的,所以select,update,insert不会锁住其他的进程,所以效率提升不大。如果你业务上只对单一record *** 作, 你也没有必要分表了。但是,这肯定不是实际情况, 实际情况是你有很多批量的update, 很多select。 可能有很多select会和update,insert争抢table锁。把这些情况都考虑进去, 加一些查询。 相信分表的优势立马就有了。 明白了,我的实际情况是根本没有证锁的情况,看来没必要了……问题补充:<div class="quote_title">polymorph 写道</div><div class="quote_div">这种压力测试如果脱离开具体的业务意义就不大了。 <br /><br />就比如一个查询,可能一下查询出1万条记录。这种查询很正常,也很普遍。但是,当系统真正上线以后,有可能出现一下子插入1万条记录的情况吗?所以查询出1万条的查询,速度的提高对系统的性能是很有帮助的,而插入1万条记录速度的降低未必会很大的影响系统的性能。 <br /><br />再比如数据仓库中的高耦合度,要是论插入的速度,那简直惨目人睹。但是这相当于将时间的消耗平坦到每一次的插入里面了。当你要查询时,会非常快的查询出结果。 <br /><br />像你现在这个数据量级的话,说句实话,还用MYSQL真是一种冒险。排除这个,将表分开是正确的。当系统真正运行起来,插入时资源消耗的增加不会对系统增加多大压力,但是会极大的降低查询时对系统的压力,而这部分压力,才是属于能让系统DOWN掉的那部分。 <br /><br />系统资源就是这样,用20%的资源做80%的事情,用剩下的80%的资源做20%的事情。插入就是那80%的事情里面的。就让那20%的消耗增加为25%吧,你会发现那80%的消耗可能一下子就减了一半。
数据千万级别之多,占用的存储空间也比较大,可想而知它不会存储在一块连续的物理空间上,而是链式存储在多个碎片的物理空间上。可能对于长字符串的比较,就用更多的时间查找与比较,这就导致用更多的时间。
可以做表拆分,减少单表字段数量,优化表结构。
在保证主键有效的情况下,检查主键索引的字段顺序,使得查询语句中条件的字段顺序和主键索引的字段顺序保持一致。
主要两种拆分 垂直拆分,水平拆分。
垂直分表
也就是“大表拆小表”,基于列字段进行的。一般是表中的字段较多,将不常用的, 数据较大,长度较长(比如text类型字段)的拆分到“扩展表“。 一般是针对 那种 几百列的大表,也避免查询时,数据量太大造成的“跨页”问题。
垂直分库针对的是一个系统中的不同业务进行拆分,比如用户User一个库,商品Product一个库,订单Order一个库。 切分后,要放在多个服务器上,而不是一个服务器上。为什么? 我们想象一下,一个购物网站对外提供服务,会有用户,商品,订单等的CRUD。没拆分之前, 全部都是落到单一的库上的,这会让数据库的单库处理能力成为瓶颈。按垂直分库后,如果还是放在一个数据库服务器上, 随着用户量增大,这会让单个数据库的处理能力成为瓶颈,还有单个服务器的磁盘空间,内存,tps等非常吃紧。 所以我们要拆分到多个服务器上,这样上面的问题都解决了,以后也不会面对单机资源问题。
数据库业务层面的拆分,和服务的“治理”,“降级”机制类似,也能对不同业务的数据分别的进行管理,维护,监控,扩展等。 数据库往往最容易成为应用系统的瓶颈,而数据库本身属于“有状态”的,相对于Web和应用服务器来讲,是比较难实现“横向扩展”的。 数据库的连接资源比较宝贵且单机处理能力也有限,在高并发场景下,垂直分库一定程度上能够突破IO、连接数及单机硬件资源的瓶颈。
水平分表
针对数据量巨大的单张表(比如订单表),按照某种规则(RANGE,HASH取模等),切分到多张表里面去。 但是这些表还是在同一个库中,所以库级别的数据库 *** 作还是有IO瓶颈。不建议采用。
水平分库分表
将单张表的数据切分到多个服务器上去,每个服务器具有相应的库与表,只是表中数据集合不同。 水平分库分表能够有效的缓解单机和单库的性能瓶颈和压力,突破IO、连接数、硬件资源等的瓶颈。
水平分库分表切分规则
1. RANGE
从0到10000一个表,10001到20000一个表;
2. HASH取模
一个商场系统,一般都是将用户,订单作为主表,然后将和它们相关的作为附表,这样不会造成跨库事务之类的问题。 取用户id,然后hash取模,分配到不同的数据库上。
3. 地理区域
比如按照华东,华南,华北这样来区分业务,七牛云应该就是如此。
4. 时间
按照时间切分,就是将6个月前,甚至一年前的数据切出去放到另外的一张表,因为随着时间流逝,这些表的数据 被查询的概率变小,所以没必要和“热数据”放在一起,这个也是“冷热数据分离”。
分库分表后面临的问题
事务支持
分库分表后,就成了分布式事务了。如果依赖数据库本身的分布式事务管理功能去执行事务,将付出高昂的性能代价; 如果由应用程序去协助控制,形成程序逻辑上的事务,又会造成编程方面的负担。
跨库join
只要是进行切分,跨节点Join的问题是不可避免的。但是良好的设计和切分却可以减少此类情况的发生。解决这一问题的普遍做法是分两次查询实现。在第一次查询的结果集中找出关联数据的id,根据这些id发起第二次请求得到关联数据。
跨节点的count,order by,group by以及聚合函数问题
这些是一类问题,因为它们都需要基于全部数据集合进行计算。多数的代理都不会自动处理合并工作。解决方案:与解决跨节点join问题的类似,分别在各个节点上得到结果后在应用程序端进行合并。和join不同的是每个结点的查询可以并行执行,因此很多时候它的速度要比单一大表快很多。但如果结果集很大,对应用程序内存的消耗是一个问题。
数据迁移,容量规划,扩容等问题
来自淘宝综合业务平台团队,它利用对2的倍数取余具有向前兼容的特性(如对4取余得1的数对2取余也是1)来分配数据,避免了行级别的数据迁移,但是依然需要进行表级别的迁移,同时对扩容规模和分表数量都有限制。总得来说,这些方案都不是十分的理想,多多少少都存在一些缺点,这也从一个侧面反映出了Sharding扩容的难度。
ID问题
一旦数据库被切分到多个物理结点上,我们将不能再依赖数据库自身的主键生成机制。一方面,某个分区数据库自生成的ID无法保证在全局上是唯一的;另一方面,应用程序在插入数据之前需要先获得ID,以便进行SQL路由.
一些常见的主键生成策略
UUID
使用UUID作主键是最简单的方案,但是缺点也是非常明显的。由于UUID非常的长,除占用大量存储空间外,最主要的问题是在索引上,在建立索引和基于索引进行查询时都存在性能问题。
Twitter的分布式自增ID算法Snowflake
在分布式系统中,需要生成全局UID的场合还是比较多的,twitter的snowflake解决了这种需求,实现也还是很简单的,除去配置信息,核心代码就是毫秒级时间41位 机器ID 10位 毫秒内序列12位。
跨分片的排序分页
一般来讲,分页时需要按照指定字段进行排序。当排序字段就是分片字段的时候,我们通过分片规则可以比较容易定位到指定的分片,而当排序字段非分片字段的时候,情况就会变得比较复杂了。为了最终结果的准确性,我们需要在不同的分片节点中将数据进行排序并返回,并将不同分片返回的结果集进行汇总和再次排序,最后再返回给用户。
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