saas应用分库分表
2024-06-23 11:35:48 0 举报
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Saas应用分库分表是一种在Saas应用中广泛使用的技术,用于解决大规模数据处理和数据存储问题。通过将数据分散到多个数据库和数据表中,可以有效提高查询性能和数据处理的速度。同时,分库分表还可以提高系统的可用性和容错性,因为即使某个数据库或数据表出现故障,其他数据库或数据表仍然可以正常运行。分库分表技术通常与分布式数据库管理系统、云存储等技术结合使用,以满足现代企业对数据处理和数据存储的高要求。
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大纲/内容
mysql分库分表
一、数据库瓶颈
不管是IO瓶颈,还是CPU瓶颈,最终都会导致数据库的活跃连接数增加,<br>进而逼近甚至达到数据库可承载活跃连接数的阈值。<br>在业务Service来看就是,可用数据库连接少甚至无连接可用。<br>接下来就可以想象了吧(并发量、吞吐量、崩溃)<br>
IO瓶颈
<font color="#e74f4c">第一种:磁盘读IO瓶颈,热点数据太多,数据库缓存放不下,<br>每次查询时会产生大量的IO,降低查询速度 -> 分库和垂直分表</font><br>
<font color="#e74f4c">第二种:网络IO瓶颈,请求的数据太多,网络带宽不够 -> 分库</font>
CPU瓶颈
<font color="#e74f4c">第一种:SQL问题,如SQL中包含join,group by,order by,<br>非索引字段条件查询等,增加CPU运算的操作 -> SQL优化,建立合适的索引,<br>在业务Service层进行业务计算</font><br>
<font color="#e74f4c">第二种:单表数据量太大,查询时扫描的行太多,SQL效率低,<br>CPU率先出现瓶颈 -> 水平分表</font><br>
二、分库分表
1、水平分库
概念
以字段为依据,按照一定策略(hash、range等),将一个库中的数据拆分到多个库中
<font color="#e74f4c">以医院组织为分库依据</font>
结果
每个库的结构都一样
每个库的数据都不一样,没有交集
所有库的并集是全量数据
场景
系统绝对并发量上来了,分表难以根本上解决问题,并且还没有明显的业务归属来垂直分库
分析
库多了,io和cpu的压力成倍缓解
2、水平分表
概念
以字段为依据,按照一定策略(hash、range等),将一个表中的数据拆分到多个表中
<font color="#e74f4c">以医院组织跟用户为分表依据</font>
结果
每个表的结构都一样
每个表的数据都不一样,没有交集
所有表的并集是全量数据
场景
系统绝对并发量并没有上来,只是单表的数据量太多,影响了SQL效率,<br>加重了CPU负担,以至于成为瓶颈。推荐:一次SQL查询优化原理分析<br>
分析
表的数据量少了,单次SQL执行效率高,自然减轻了CPU的负担
3、垂直分库
概念
以表为依据,按照业务归属不同,将不同的表拆分到不同的库中
<font color="#e74f4c">按照各个微服务实现数据跟业务隔离,但是不垂直分库</font>
结果
每个库的结构都不一样
每个库的数据也不一样,没有交集
所有库的并集是全量数据
场景
系统绝对并发量上来了,可以抽象出单独的业务模块<br>
分析
到这一步,基本上就可以服务化了。例如,随着业务的发展一些公用的配置表、字典表等越来越多,<br>这时可以将这些表拆到单独的库中,甚至可以服务化。再有,随着业务的发展孵化出了一套业务模式,<br>这时可以将相关的表拆到单独的库中,甚至可以服务化<br>
4、垂直分表
概念
以字段为依据,按照字段的活跃性,将表中字段拆到不同的表(主表和扩展表)中
结果
每个表的结构都不一样
每个表的数据也不一样,一般来说,每个表的字段至少有一列交集,一般是主键,用于关联数据
所有表的并集是全量数据
场景
系统绝对并发量并没有上来,表的记录并不多,<br>但是字段多,并且热点数据和非热点数据在一起,<br>单行数据所需的存储空间较大。以至于数据库缓存的数据行减少,<br>查询时会去读磁盘数据产生大量的随机读IO,产生IO瓶颈<br>
分析
可以用列表页和详情页来帮助理解。<br>垂直分表的拆分原则是将热点数据(可能会冗余经常一起查询的数据)放在一起作为主表,<br>非热点数据放在一起作为扩展表。<br>这样更多的热点数据就能被缓存下来,进而减少了随机读IO。<br>拆了之后,要想获得全部数据就需要关联两个表来取数据。<br><br><font color="#70d5d7">但记住,千万别用join,因为join不仅会增加CPU负担并且会讲两个表耦合在一起(必须在一个数据库实例上)。<br>关联数据,应该在业务Service层做文章,分别获取主表和扩展表数据然后用关联字段关联得到全部数据</font><br>
三、分库分表工具
<font color="#e74f4c">ShardingJDBC</font>
sharding-sphere:jar,前身是sharding-jdbc
TDDL:jar,Taobao Distribute Data Layer
Mycat:中间件
四、分库分表方案设计
分库分表的策略
垂直拆分
按照各个微服务实现数据跟业务隔离,但是不垂直分库
水平拆分
以组织跟用户为分表依据
分库分表的规则
按数据量拆分
按业务类型拆分
按数据访问频率拆分
分库分表的实现
分库分表的工具
分库分表的框架
ShardingJDBC+mycat
五、分库分表带来的问题
跨库关联查询
患者端涉及,通过用户病历关联索引表里的库跟表去获取详细信息
分布式事务
不涉及
排序分页,函数计算问题
不涉及
全局主键避重问题
uuid不涉及
六、分库分表的流程
数据统计以及分组策略
统计数据量前十的医院水平分到10个库(租户)上/最不活跃的10家医院划分到同一个库(租户)上
应用程序调整
修改数据存储模型,医生端跟用户端的数据访问模型
数据存入,详细数据按照医院对应存入对应数据库跟表;然后更新公共库的用户病历索引表
医生端按照所属医院库,表去读取数据信息
患者端在用户病历关联表获取数据索引,详细信息根据关联表的库表信息去相应数据库获取详细数据
历史数据迁移
迁移医院数据
试运行
试运行是不是双机并行更新
结果处理
成功历史数据处理
备份数据库并清理原库下的用户数据
失败,查找原因更新方案,重新走分库流程
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