本文来自infoQ,关注它的原因是因为又拍网这种图片超多而且文件较小的架构,我在不久的将来可能会遇到这个问题。所以先了解一下。
原文地址是:http://www.infoq.com/cn/articles/yupoo-partition-database
我这里只做摘要,如果要看,还是直接看原文吧:
分库设计
和很多使用MySQL的2.0站点一样,又拍网的MySQL集群经历了从最初的一个主库一个从库、到一个主库多个从库、 然后到多个主库多个从库的一个发展过程。
最初是由一台主库和一台从库组成,当时从库只用作备份和容灾,当主库出现故障时,从库就手动变成主库,一般情况下,从库不作读写操作(同步除外)。随着压力的增加,我们加上了memcached,当时只用其缓存单行数据。 但是,单行数据的缓存并不能很好地解决压力问题,因为单行数据的查询通常很快。所以我们把一些实时性要求不高的Query放到从库去执行。后面又通过添加多个从库来分流查询压力,不过随着数据量的增加,主库的写压力也越来越大。
在参考了一些相关产品和其它网站的做法后,我们决定进行数据库拆分。也就是将数据存放到不同的数据库服务器中,一般可以按两个纬度来拆分数据:
垂直拆分:是指按功能模块拆分,比如可以将群组相关表和照片相关表存放在不同的数据库中,这种方式多个数据库之间的表结构不同。
水平拆分:而水平拆分是将同一个表的数据进行分块保存到不同的数据库中,这些数据库中的表结构完全相同。
拆分方式
一般都会先进行垂直拆分,因为这种方式拆分方式实现起来比较简单,根据表名访问不同的数据库就可以了。但是垂直拆分方式并不能彻底解决所有压力问题,另外,也要看应用类型是否合适这种拆分方式。如果合适的话,也能很好的起到分散数据库压力的作用。比如对于豆瓣我觉得比较适合采用垂直拆分, 因为豆瓣的 各核心业务/模块(书籍、电影、音乐)相对独立,数据的增加速度也比较平稳。不同的是,又拍网的核心业务对象是用户上传的照片,而照片数据的增加速度随着 用户量的增加越来越快。压力基本上都在照片表上,显然垂直拆分并不能从根本上解决我们的问题,所以,我们采用水平拆分的方式。
拆分规则
水平拆分实现起来相对复杂,我们要先确定一个拆分规则,也就是按什么条件将数据进行切分。 一般2.0网站都以用户为中心,数据基本都跟随用户,比如用户的照片、朋友和评论等等。因此一个比较自然的选择是根据用户来切分。每个用户都对应一个数据 库,访问某个用户的数据时, 我们要先确定他/她所对应的数据库,然后连接到该数据库进行实际的数据读写。
那么,怎么样对应用户和数据库呢?我们有这些选择:
按算法对应
最简单的算法是按用户ID的奇偶性来对应,将奇数ID的用户对应到数据库A,而偶数ID的用户则对应到数据库B。这个方法的最大问题是,只能分成两 个库。另一个算法是按用户ID所在区间对应,比如ID在0-10000之间的用户对应到数据库A, ID在10000-20000这个范围的对应到数据库B,以此类推。按算法分实现起来比较方便,也比较高效,但是不能满足后续的伸缩性要求,如果需要增加 数据库节点,必需调整算法或移动很大的数据集, 比较难做到在不停止服务的前提下进行扩充数据库节点。
按索引/映射表对应
这种方法是指建立一个索引表,保存每个用户的ID和数据库ID的对应关系,每次读写用户数据时先从这个表获取对应数据库。新用户注册后,在所有可用 的数据库中随机挑选一个为其建立索引。这种方法比较灵活,有很好的伸缩性。一个缺点是增加了一次数据库访问,所以性能上没有按算法对应好。
比较之后,我们采用的是索引表的方式,我们愿意为其灵活性损失一些性能,更何况我们还有memcached, 因为索引数据基本不会改变的缘故,缓存命中率非常高。所以能很大程度上减少了性能损失。
索引表的方式能够比较方便地添加数据库节点,在增加节点时,只要将其添加到可用数据库列表里即可。 当然如果需要平衡各个节点的压力的话,还是需要进行数据的迁移,但是这个时候的迁移是少量的,可以逐步进行。要迁移用户A的数据,首先要将其状态置为迁移数据中,这个状态的用户不能进行写操作,并在页面上进行提示。 然后将用户A的数据全部复制到新增加的节点上后,更新映射表,然后将用户A的状态置为正常,最后将原来对应的数据库上的数据删除。这个过程通常会在临晨进行,所以,所以很少会有用户碰到迁移数据中的情况。
当然,有些数据是不属于某个用户的,比如系统消息、配置等等,我们把这些数据保存在一个全局库中。
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问题我就不列了,其实各种问题都会遇到的....
//...................这是缓存的问题,我也准备这么处理
revision信息也是存放在缓存里的,Key为Photos-revision。这样做看起来不错,但是好像列表缓存的利用率不会太高。因为我 们是以整个数据类型的revision为缓存Key的后缀,显然这个revision更新的非常频繁,任何一个用户修改或上传了照片都会导致它的更新,哪 怕那个用户根本不在我们要查询的Shard里。要隔离用户的动作对其他用户的影响,我们可以通过缩小revision的作用范围来达到这个目的。 所以revision的缓存Key变成Photos-{shard_key}-revision,这样的话当ID为1的用户修改了他的照片信息时, 只会更新Photos-1-revision这个Key所对应的revision。
因为全局库没有shard_key,所以修改了全局库中的表的一行数据,还是会导致整个表的缓存失效。 但是大部分情况下,数据都是有区域范围的,比如我们的帮助论坛的主题帖子, 帖子属于主题。修改了其中一个主题的一个帖子,没必要使所有主题的帖子缓存都失效。 所以我们在DBTable上增加了一个叫isolate_key的属性。