程序员一代码搬运工
【Java学习心得和Java学习技术个人总结】

如何设计可以动态扩容缩容的分库分表方案

 

1、面试题

 

如何设计可以动态扩容缩容的分库分表方案?

 

2、面试官心里分析

 

(1)选择一个数据库中间件,调研、学习、测试

(2)设计你的分库分表的一个方案,你要分成多少个库,每个库分成多少个表,3个库每个库4个表

(3)基于选择好的数据库中间件,以及在测试环境建立好的分库分表的环境,然后测试一下能否正常进行分库分表的读写

(4)完成单库单表到分库分表的迁移,双写方案

(5)线上系统开始基于分库分表对外提供服务

(6)扩容了,扩容成6个库,每个库需要12个表,你怎么来增加更多库和表呢?

 

这个是你必须面对的一个事儿,就是你已经弄好分库分表方案了,然后一堆库和表都建好了,基于分库分表中间件的代码开发啥的都好了,测试都ok了,数据能均匀分布到各个库和各个表里去,而且接着你还通过双写的方案咔嚓一下上了系统,已经直接基于分库分表方案在搞了。

 

那么现在问题来了,你现在这些库和表又支撑不住了,要继续扩容咋办?这个可能就是说你的每个库的容量又快满了,或者是你的表数据量又太大了,也可能是你每个库的写并发太高了,你得继续扩容。

 

这都是玩儿分库分表线上必须经历的事儿

 

3、面试题剖析

 

(1)停机扩容

 

这个方案就跟停机迁移一样,步骤几乎一致,唯一的一点就是那个导数的工具,是把现有库表的数据抽出来慢慢倒入到新的库和表里去。但是最好别这么玩儿,有点不太靠谱,因为既然分库分表就说明数据量实在是太大了,可能多达几亿条,甚至几十亿,你这么玩儿,可能会出问题。

 

从单库单表迁移到分库分表的时候,数据量并不是很大,单表最大也就两三千万

 

写个工具,多弄几台机器并行跑,1小时数据就导完了

 

3个库+12个表,跑了一段时间了,数据量都1亿~2亿了。光是导2亿数据,都要导个几个小时,6点,刚刚导完数据,还要搞后续的修改配置,重启系统,测试验证,10点才可以搞完

 

(2)优化后的方案

 

一开始上来就是32个库,每个库32个表,1024张表

 

我可以告诉各位同学说,这个分法,第一,基本上国内的互联网肯定都是够用了,第二,无论是并发支撑还是数据量支撑都没问题

 

每个库正常承载的写入并发量是1000,那么32个库就可以承载32 * 1000 = 32000的写并发,如果每个库承载1500的写并发,32 * 1500 = 48000的写并发,接近5万/s的写入并发,前面再加一个MQ,削峰,每秒写入MQ 8万条数据,每秒消费5万条数据。

 

有些除非是国内排名非常靠前的这些公司,他们的最核心的系统的数据库,可能会出现几百台数据库的这么一个规模,128个库,256个库,512个库

 

1024张表,假设每个表放500万数据,在MySQL里可以放50亿条数据

 

每秒的5万写并发,总共50亿条数据,对于国内大部分的互联网公司来说,其实一般来说都够了

 

谈分库分表的扩容,第一次分库分表,就一次性给他分个够,32个库,1024张表,可能对大部分的中小型互联网公司来说,已经可以支撑好几年了

 

一个实践是利用32 * 32来分库分表,即分为32个库,每个库里一个表分为32张表。一共就是1024张表。根据某个id先根据32取模路由到库,再根据32取模路由到库里的表。

 

刚开始的时候,这个库可能就是逻辑库,建在一个数据库上的,就是一个mysql服务器可能建了n个库,比如16个库。后面如果要拆分,就是不断在库和mysql服务器之间做迁移就可以了。然后系统配合改一下配置即可。

 

比如说最多可以扩展到32个数据库服务器,每个数据库服务器是一个库。如果还是不够?最多可以扩展到1024个数据库服务器,每个数据库服务器上面一个库一个表。因为最多是1024个表么。

 

这么搞,是不用自己写代码做数据迁移的,都交给dba来搞好了,但是dba确实是需要做一些库表迁移的工作,但是总比你自己写代码,抽数据导数据来的效率高得多了。

 

哪怕是要减少库的数量,也很简单,其实说白了就是按倍数缩容就可以了,然后修改一下路由规则。

 

对2 ^ n取模

 

orderId 模 32 = 库

orderId / 32 模 32 = 表

 

259 3 8

1189 5 5

352 0 11

4593 17 15

 

1、设定好几台数据库服务器,每台服务器上几个库,每个库多少个表,推荐是32库 * 32表,对于大部分公司来说,可能几年都够了

 

2、路由的规则,orderId 模 32 = 库,orderId / 32 模 32 = 表

 

3、扩容的时候,申请增加更多的数据库服务器,装好mysql,倍数扩容,4台服务器,扩到8台服务器,16台服务器

 

4、由dba负责将原先数据库服务器的库,迁移到新的数据库服务器上去,很多工具,库迁移,比较便捷

 

5、我们这边就是修改一下配置,调整迁移的库所在数据库服务器的地址

 

6、重新发布系统,上线,原先的路由规则变都不用变,直接可以基于2倍的数据库服务器的资源,继续进行线上系统的提供服务

 

 

 

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