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。
容量: 看硬件
InnoDB 最大容量64TB ,存储引擎将 InnoDB 表 保存在一个 表空间内( 原始磁盘分区,由数个文件创建)。这样, 表大小 能超过 单独文件最大容量 。
MySQL 3.22( MyISAM )限制表大小 4GB ,最大表尺寸增加到65536TB(2567 – 1字节)。最大有效表尺寸通常是由 *** 作系统 对 文件大小限制 决定的, 不是 由MySQL内部限制决定。
最多 20亿个表 ,一个表允许定义1024列,每行的最大长度为8092字节(不包括文本和图像类型的长度);
阿里《Java 开发手册》提出 单表行>500w 容量>2GB ,才分库分表
与 MySQL 配置及硬件 有关,实际记录的条数无关。因为表 索引 装载 到内存,InnoDB buffer size 足够 ,才能全加载进内存,查没问题。达量级限时,导致 内存无法存储索引 ,产生磁盘 IO,性能下降。增加硬件配置解决。500w算折中
QPS在8400左右 :400个线程并发,插入100万条记录(4核2.33G、3G内存、SATA硬盘)https://www.iteye.com/blog/wwtang9527-1718292
写: 90-100M/S(机械硬盘,7200转)预计kB_wrtn/s在90M左右
https://www.cnblogs.com/zhiqian-ali/p/6336521.html
show variables like 'max_connections' mysql当前最大连接数
set global max_connections=1000 设置当前最大连接数为1000;mysql重启时失效,需要长期生效在my.ini 添加 max_connections=1000
从业务使用场景出发,根据RDS套餐类型和线上实际访问流量,来衡量性能指标,以便方便对标实际业务场景。
MySQL 5.7.21 Group Replication
MySQL 5.7.21 Group Replication with Consistent Read
同机房3节点、跨机房3节点
网络异常:长时间延时0.5ms,长时间延时2ms,丢包0.01%
场景1、2的差异可以衡量 跨机房网络 带来的 性能损耗
场景3关注在 网络质量变化 时带来的 性能变化
同机房3节点为 05 06 03 跨机房3节点为 05 06 01
机器部署:同IDC3台(永顺ys 03 05 06),跨IDC1台(广州gz 01)
同IDC RTT(06->05):RTT min/avg/max/mdev = 0.051/0.059/0.070/0.010 ms
跨IDC RTT(01->05):RTT min/avg/max/mdev = 0.739/0.749/0.810/0.027
跨IDC的网络耗时是同 IDC的1.3倍 ,在设置 延迟0.5ms后 的网络质量:
同IDC RTT(06->05):RTT min/avg/max/mdev = 0.507/0.564/0.617/0.037
跨IDC RTT(01->05):RTT min/avg/max/mdev = 1.199/1.248/1.315/0.046
跨IDC的网络耗时是 同IDC的2.2倍 ,在设置 延迟2ms后 的网络质量:
同IDC RTT(06->05):RTT min/avg/max/mdev = 1.963/2.054/2.161/0.064 ms
跨IDC RTT(01->05):RTT min/avg/max/mdev = 2.642/2.732/2.835/0.076 ms
参考:http://blog.720ui.com/2019/mysql_why_one_table_500w/?spm=a2c4e.10696291.0.0.26e819a4zY3hrA&aliyun
https://my.oschina.net/u/867417/blog/758690
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