如何設計可以動態擴容縮容的分庫分表方案?

  • 2019 年 11 月 22 日
  • 筆記

停機擴容(不推薦)

這個方案就跟停機遷移一樣,步驟幾乎一致,唯一的一點就是那個導數的工具,是把現有庫表的數據抽出來慢慢倒入到新的庫和表裡去。但是最好別這麼玩兒,有點不太靠譜,因為既然分庫分表就說明數據量實在是太大了,可能多達幾億條,甚至幾十億,你這麼玩兒,可能會出問題。

從單庫單表遷移到分庫分表的時候,數據量並不是很大,單表最大也就兩三千萬。那麼你寫個工具,多弄幾台機器並行跑,1小時數據就導完了。這沒有問題。

如果 3 個庫 + 12 個表,跑了一段時間了,數據量都 1~2 億了。光是導 2 億數據,都要導個幾個小時,6 點,剛剛導完數據,還要搞後續的修改配置,重啟系統,測試驗證,10 點才可以搞完。所以不能這麼搞。

優化後的方案

一開始上來就是 32 個庫,每個庫 32 個表,那麼總共是 1024 張表。

我可以告訴各位同學,這個分法,第一,基本上中國的互聯網肯定都是夠用了,第二,無論是並發支撐還是數據量支撐都沒問題。

每個庫正常承載的寫入並發量是 1000,那麼 32 個庫就可以承載32 * 1000 = 32000 的寫並發,如果每個庫承載 1500 的寫並發,32 * 1500 = 48000 的寫並發,接近 5萬/s 的寫入並發,前面再加一個MQ,削峰,每秒寫入 MQ 8 萬條數據,每秒消費 5 萬條數據。

有些除非是中國排名非常靠前的這些公司,他們的最核心的系統的資料庫,可能會出現幾百台資料庫的這麼一個規模,128個庫,256個庫,512個庫。

1024 張表,假設每個表放 500 萬數據,在 MySQL 里可以放 50 億條數據。

每秒的 5 萬寫並發,總共 50 億條數據,對於中國大部分的互聯網公司來說,其實一般來說都夠了。

談分庫分表的擴容,第一次分庫分表,就一次性給他分個夠,32 個庫,1024 張表,可能對大部分的中小型互聯網公司來說,已經可以支撐好幾年了。

一個實踐是利用 32 * 32 來分庫分表,即分為 32 個庫,每個庫里一個表分為 32 張表。一共就是 1024 張表。根據某個 id 先根據 32 取模路由到庫,再根據 32 取模路由到庫里的表。

orderId

id % 32 (庫)

id / 32 % 32 (表)

259

3

8

1189

5

5

352

0

11

4593

17

15

剛開始的時候,這個庫可能就是邏輯庫,建在一個資料庫上的,就是一個mysql伺服器可能建了 n 個庫,比如 32 個庫。後面如果要拆分,就是不斷在庫和 mysql 伺服器之間做遷移就可以了。然後系統配合改一下配置即可。

比如說最多可以擴展到32個資料庫伺服器,每個資料庫伺服器是一個庫。如果還是不夠?最多可以擴展到 1024 個資料庫伺服器,每個資料庫伺服器上面一個庫一個表。因為最多是1024個表。

這麼搞,是不用自己寫程式碼做數據遷移的,都交給 dba 來搞好了,但是 dba 確實是需要做一些庫表遷移的工作,但是總比你自己寫程式碼,然後抽數據導數據來的效率高得多吧。

哪怕是要減少庫的數量,也很簡單,其實說白了就是按倍數縮容就可以了,然後修改一下路由規則。

這裡對步驟做一個總結:

  1. 設定好幾台資料庫伺服器,每台伺服器上幾個庫,每個庫多少個表,推薦是 32庫 * 32表,對於大部分公司來說,可能幾年都夠了。
  2. 路由的規則,orderId 模 32 = 庫,orderId / 32 模 32 = 表
  3. 擴容的時候,申請增加更多的資料庫伺服器,裝好 mysql,呈倍數擴容,4 台伺服器,擴到 8 台伺服器,再到 16 台伺服器。
  4. 由 dba 負責將原先資料庫伺服器的庫,遷移到新的資料庫伺服器上去,庫遷移是有一些便捷的工具的。
  5. 我們這邊就是修改一下配置,調整遷移的庫所在資料庫伺服器的地址。
  6. 重新發布系統,上線,原先的路由規則變都不用變,直接可以基於 n 倍的資料庫伺服器的資源,繼續進行線上系統的提供服務。