單庫單表是最常見的資料庫設計,例如,有一張使用者(user)表放在資料庫db中,所有的使用者都可以在db庫中的user表中查到。
随着使用者數量的增加,user表的資料量會越來越大,當資料量達到一定程度的時候對user表的查詢會漸漸的變慢,進而影響整個db的性能。如果使用mysql, 還有一個更嚴重的問題是,當需要添加一列的時候,mysql會鎖表,期間所有的讀寫操作隻能等待。
可以通過某種方式将user進行水準的切分,産生兩個表結構完全一樣的user_0000,user_0001等表,user_0000 + user_0001 + …的資料剛好是一份完整的資料。
随着資料量增加也許單台db的存儲空間不夠,随着查詢量的增加單台資料庫伺服器已經沒辦法支撐。這個時候可以再對資料庫進行水準區分。
設計表的時候需要确定此表按照什麼樣的規則進行分庫分表。例如,當有新使用者時,程式得确定将此使用者資訊添加到哪個表中;同理,當登入的時候我們得通過使用者的賬号找到資料庫中對應的記錄,所有的這些都需要按照某一規則進行。
通過分庫分表規則查找到對應的表和庫的過程。如分庫分表的規則是user_id mod 4的方式,當使用者新注冊了一個賬号,賬号id的123,我們可以通過id mod 4的方式确定此賬号應該儲存到user_0003表中。當使用者123登入的時候,我們通過123 mod 4後确定記錄在user_0003中。
1. 分庫分表次元的問題
假如使用者購買了商品,需要将交易記錄儲存取來,如果按照使用者的緯度分表,則每個使用者的交易記錄都儲存在同一表中,是以很快很友善的查找到某使用者的購買情況,但是某商品被購買的情況則很有可能分布在多張表中,查找起來比較麻煩。反之,按照商品次元分表,可以很友善的查找到此商品的購買情況,但要查找到買人的交易記錄比較麻煩。
是以常見的解決方式有:
a.通過掃表的方式解決,此方法基本不可能,效率太低了。
b.記錄兩份資料,一份按照使用者緯度分表,一份按照商品次元分表。
c.通過搜尋引擎解決,但如果實時性要求很高,又得關系到實時搜尋。
2. 聯合查詢的問題
聯合查詢基本不可能,因為關聯的表有可能不在同一資料庫中。
3. 避免跨庫事務
避免在一個事務中修改db0中的表的時候同時修改db1中的表,一個是操作起來更複雜,效率也會有一定影響。
4. 盡量把同一組資料放到同一db伺服器上
例如将賣家a的商品和交易資訊都放到db0中,當db1挂了的時候,賣家a相關的東西可以正常使用。也就是說避免資料庫中的資料依賴另一資料庫中的資料。
在實際的應用中,絕大部分情況都是讀遠大于寫。mysql提供了讀寫分離的機制,所有的寫操作都必須對應到master,讀操作可以在master和slave機器上進行,slave與master的結構完全一樣,一個master可以有多個slave,甚至slave下還可以挂slave,通過此方式可以有效的提高db叢集的qps.
所有的寫操作都是先在master上操作,然後同步更新到slave上,是以從master同步到slave機器有一定的延遲,當系統很繁忙的時候,延遲問題會更加嚴重,slave機器數量的增加也會使這個問題更加嚴重。
此外,可以看出master是叢集的瓶頸,當寫操作過多,會嚴重影響到master的穩定性,如果master挂掉,整個叢集都将不能正常工作。
是以,1. 當讀壓力很大的時候,可以考慮添加slave機器的分式解決,但是當slave機器達到一定的數量就得考慮分庫了。 2. 當寫壓力很大的時候,就必須得進行分庫操作。
另外,可能會因為種種原因,叢集中的資料庫硬體配置等會不一樣,某些性能高,某些性能低,這個時候可以通過程式控制每台機器讀寫的比重,達到負載均衡。