关系型数据库本身比较容易成为系统瓶颈,当单表的数据量达到 1000W 或 100G 以后,由于查询维度较多,即使添加从库、优化索引,做很多操作时性能仍下降严重。此时就要考虑对其进行切分了,切分的目的就在于减少数据库的负担,缩短查询时间。
数据库分布式核心内容无非就是数据切分(Sharding),以及切分后对数据的定位、整合。数据切分就是将数据分散存储到多个数据库中,使得单一数据库中的数据量变小,通过扩充主机的数量缓解单一数据库的性能问题,从而达到提升数据库操作性能的目的。
数据切分根据其切分类型,可以分为两种方式:垂直(纵向)切分和水平(横向)切分
垂直切分是基于数据库中的"列"进行,某个表字段较多,可以新建一张扩展表,将不经常用或字段长度较大的字段拆分出去到扩展表中。在字段很多的情况下(例如一个大表有 100 多个字段),通过"大表拆小表",更便于开发与维护,也能避免跨页问题,MySQL 底层是通过数据页存储的,一条记录占用空间过大会导致跨页,造成额外的性能开销。另外数据库以行为单位将数据加载到内存中,这样表中字段长度较短且访问频率较高,内存能加载更多的数据,命中率更高,减少了磁盘 IO,从而提升了数据库性能。
解决业务系统层面的耦合,业务清晰
与微服务的治理类似,也能对不同业务的数据进行分级管理、维护、监控、扩展等
高并发场景下,垂直切分一定程度的提升 IO、数据库连接数、单机硬件资源的瓶颈
部分表无法 join,只能通过接口聚合方式解决,提升了开发的复杂度
分布式事务处理复杂
依然存在单表数据量过大的问题(需要水平切分)
当一个应用难以再细粒度的垂直切分,或切分后数据量行数巨大,存在单库读写、存储性能瓶颈,这时候就需要进行水平切分了。
水平切分分为分区表和分库分表,是根据表内数据内在的逻辑关系,将同一个表按不同的条件分散到多个数据库或多个表中,每个表中只包含一部分数据,从而使得单个表的数据量变小,达到分布式的效果。
库内分表只解决了单一表数据量过大的问题,但没有将表分布到不同机器的库上,因此对于减轻 MySQL 数据库的压力来说,帮助不是很大,大家还是竞争同一个物理机的 CPU、内存、网络 IO,最好通过分库分表来解决。