MySQL中如何實(shí)現(xiàn)分庫(kù)分表

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一、    背景介紹

1．大數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)需要大量的資源；

2．?dāng)?shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng)要求數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)具有可擴(kuò)展性；

3．在保證大數(shù)據(jù)量的情況下，要保證性能、高可用性等質(zhì)量要求；

4．現(xiàn)有框架中沒有徹底解決大數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)問題；

5．等海量存儲(chǔ)方案價(jià)格不菲，采用MySQL進(jìn)行分庫(kù)分表節(jié)約IT成本。

二、    可行性分析

1.     風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

1)       DBA數(shù)據(jù)庫(kù)管理的資源和規(guī)范要求；

2.    業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量規(guī)模和變化的影響

1)       對(duì)于事先可規(guī)劃的中等以上數(shù)據(jù)規(guī)模，采用單庫(kù)分表（一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，分多張表）、讀寫分離、或者多庫(kù)多表（多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，多張表）可以滿足業(yè)務(wù)需求，且相應(yīng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，不易出錯(cuò)。

2)       對(duì)于初期數(shù)據(jù)規(guī)模不可準(zhǔn)確預(yù)知，但隨著業(yè)務(wù)發(fā)展數(shù)據(jù)規(guī)模不斷增長(zhǎng)的系統(tǒng)，要求數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有可擴(kuò)展性。這種可擴(kuò)展性通過分庫(kù)分表解決，要求分庫(kù)分表在路由上具有極強(qiáng)的伸縮性，這也是分庫(kù)分表的難點(diǎn)，本方案提出一個(gè)循序漸進(jìn)的實(shí)現(xiàn)路線逐步解決這個(gè)問題。

3.    技術(shù)積累

1)       公司已有簡(jiǎn)單的分庫(kù)分表方案

2)       這個(gè)方案缺乏擴(kuò)展性

3)       本方案將提出短期實(shí)現(xiàn)一定擴(kuò)展性、中長(zhǎng)期高可擴(kuò)展性的方案

4.    開源或產(chǎn)品

1)       商業(yè)版數(shù)據(jù)庫(kù)Sharding：MySQL Proxy，提供MySQL協(xié)議接口（非JDBC），主從結(jié)構(gòu)，可以負(fù)載平衡，讀寫分離，failover等，lua語法復(fù)雜，不支持大數(shù)據(jù)量的分庫(kù)分表；

2)       Amoeba，支持分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，每個(gè)數(shù)據(jù)相同的表，不支持事務(wù)；類似MySQL Proxy，設(shè)計(jì)上拋棄lua，更簡(jiǎn)單；

3)       阿里集團(tuán)研究院開源的CobarClient，主要面向小規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)sharding集群訪問，基于ibatis，需要規(guī)劃數(shù)據(jù)規(guī)模，缺乏擴(kuò)展性；另外有Cobar，阿里集團(tuán)內(nèi)部的一個(gè)完整DAL層，實(shí)現(xiàn)完整JDBC代理；

4)       HibernateShards，Hibernate提供的sharding，支持分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，比較復(fù)雜，事先規(guī)劃數(shù)據(jù)規(guī)模，和框架不符；

5)       guzz，多庫(kù)（虛擬的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)的路由規(guī)則仍然自定義）、表分切、讀寫分離，以及多臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)之間透明的分布式事務(wù)支持，設(shè)計(jì)目標(biāo)是支持大型在線生產(chǎn)應(yīng)用；需完全替換ibatis；完全和框架不符。

6)       TDDL，淘寶的DAL，很強(qiáng)的分庫(kù)分表能力，仍然需要數(shù)據(jù)量實(shí)現(xiàn)規(guī)劃，動(dòng)態(tài)擴(kuò)展有限。

7)       以上某些產(chǎn)品在一定程度上可以滿足我們的需求，但不能徹底解決我們大數(shù)據(jù)量可擴(kuò)展的問題。

三、    性能指標(biāo)

1.       和沒有引入分庫(kù)分表時(shí)相比，每次操作最大延遲<1ms；

四、    特性列表和RoadMap

1.     垂直分庫(kù)，不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)使用不同數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例存儲(chǔ)

2.     數(shù)據(jù)切分：

a)       根據(jù)切分字段Hash取模；

b)       確定需要切分的數(shù)據(jù)，盡量將可能進(jìn)行關(guān)聯(lián)的分片數(shù)據(jù)放在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例中，例如同一用戶的基本信息、好友信息或者文件信息等；

3.     短期：分庫(kù)分表

a)       數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例編號(hào)遞增

b)       每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)分表序號(hào)從1遞增，不全局編號(hào)

c)       基于數(shù)據(jù)源（ibatis基礎(chǔ)上）攔截建立訪問層，應(yīng)用感知

d)       應(yīng)用需在底層進(jìn)行數(shù)據(jù)源、分布式事務(wù)考慮和管理等

e)       可擴(kuò)展性：只支持向上擴(kuò)展，不支持收縮

4.     長(zhǎng)期：數(shù)據(jù)庫(kù)訪問層

a)       建立靈活的數(shù)據(jù)切分和路由規(guī)則

b)       支持MySQL集群

c)       讀寫分離和負(fù)載均衡

d)       可用性探測(cè)

e)       分布式事務(wù)

f)        對(duì)應(yīng)用透明

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