用分區(qū)和負(fù)載均衡讓你的MySQL更大更好
通常，當(dāng)我們的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)逐漸變慢時(shí)，我們就希望通過(guò)一切努力使它變得更快、更強(qiáng)、更大、更好！那么都有哪些方法呢？別著急，我會(huì)一個(gè)一個(gè)給大家介紹如何才能實(shí)現(xiàn)這些美好的愿望。閱讀本系列文章將有助于擴(kuò)大你的視野，更好地規(guī)劃你將來(lái)的需要，本系列的第一篇文章“更快，更強(qiáng)的MySQL”討論了查詢優(yōu)化和硬件調(diào)整，包括增加額外的服務(wù)器和應(yīng)用程序變更，本文將介紹如何通過(guò)分區(qū)和負(fù)載均衡解決方案讓你的MySQL變得更大更好。
更大的MySQL
增加更多的MySQL實(shí)例是提高應(yīng)用程序響應(yīng)速度的有效方法，如果你的服務(wù)器有多顆CPU，充足的內(nèi)存和快速的硬盤，這些資源有相當(dāng)一部分處于閑置狀態(tài)，那么在這種情況下，在服務(wù)器上可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)MySQL實(shí)例，因?yàn)镸ySQL默認(rèn)情況下只有一個(gè)進(jìn)程和多個(gè)會(huì)話線程，因此它真正能利用的最大硬件資源是有限的。
如果你的服務(wù)器已經(jīng)快飽和了，那么必須增加服務(wù)器，不管你的多個(gè)MySQL實(shí)例是在一臺(tái)服務(wù)器上，還是在多臺(tái)服務(wù)器上，你都需要為應(yīng)用程序配置一個(gè)方法讓它知道該將查詢發(fā)送給哪臺(tái)服務(wù)器，如果是要修改數(shù)據(jù)，那就應(yīng)該將指令發(fā)送到主數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，如果僅僅是查詢操作，那么隨便發(fā)給任何一個(gè)從數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例即可。
1、數(shù)據(jù)分區(qū)和水平分區(qū)
因?yàn)樵S多Web應(yīng)用程序是通過(guò)會(huì)話來(lái)識(shí)別用戶的，通過(guò)會(huì)話將它們分配到不同的從數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例顯得很有道理。例如A-G，H-O，P-Z數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例可能在工作，這時(shí)可以通過(guò)用戶名的哈希值，或userid將用戶分配到不同的服務(wù)器上，這就是所謂的分區(qū)鍵，選擇分區(qū)鍵時(shí)需要慎重決定，因?yàn)樗鼤?huì)影響到你如何構(gòu)建從數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，主要是考慮如何讓這些服務(wù)器平均承擔(dān)工作負(fù)載，如果選擇得不好，假設(shè)從數(shù)據(jù)庫(kù)倒掉，也可能會(huì)引起數(shù)據(jù)中斷。
如果正采用這種分區(qū)，你需要決定程序運(yùn)行時(shí)使用哪個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，這可以通過(guò)一個(gè)中間層如MySQL代理來(lái)實(shí)現(xiàn)，雖然它還處于Alpha階段，但它的思想很好，并且已經(jīng)有很多人將其用于生產(chǎn)環(huán)境，它運(yùn)行在服務(wù)器上，響應(yīng)端口3306上的請(qǐng)求，然后將這些查詢通過(guò)高速語(yǔ)言如lua實(shí)現(xiàn)的某些邏輯轉(zhuǎn)發(fā)給后端適當(dāng)?shù)姆?wù)器。
其次你也可以在應(yīng)用程序中指定將查詢發(fā)到哪些服務(wù)器，這也是最靈活的方法，你可以完全控制整個(gè)決策過(guò)程，你也可以使用master_pos_wait檢查從數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，看看它們是否有足夠的計(jì)算資源。還有你使用的編程語(yǔ)言或Web框架可能也會(huì)提供這方面的支持，如果你還不清楚，可以查詢它們的文檔。
你還可以研究一下Continuent Tungsten，DBIx::DBCluster for Perl以及SQLRelay，它們支持許多不同的編程語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)。同樣，CMS如Drupal也支持多種只讀的從數(shù)據(jù)庫(kù)，你只需要啟用這個(gè)功能即可。
使用這種架構(gòu)需要考慮的另一個(gè)事情是，是否要使用主數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，以及何時(shí)使用，一般說(shuō)來(lái)，所有插入，更新和刪除操作都應(yīng)放在主數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例上完成，所有的查詢操作都放在從數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例上完成。例如，如果某個(gè)用戶對(duì)博客文章發(fā)表了注釋，此時(shí)如果直接使用從數(shù)據(jù)庫(kù)，可能無(wú)法完成，因?yàn)镸ySQL復(fù)制架構(gòu)會(huì)存在滯后，此時(shí)從數(shù)據(jù)庫(kù)中可能還沒有那篇博文。
檢查過(guò)時(shí)數(shù)據(jù)是一個(gè)更好的方法，如果你有報(bào)告查詢?cè)谝归g運(yùn)行，這種方法可能工作得很好，你只需要確保復(fù)制趕得上進(jìn)度即可。
另一個(gè)方法是通過(guò)版本號(hào)跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)變更，在讀取數(shù)據(jù)之前確定數(shù)據(jù)是否是最新的版本。
最后，MySQL提供了一個(gè)函數(shù)master_pos_wait，它可以確定從數(shù)據(jù)庫(kù)更新到哪個(gè)時(shí)間點(diǎn)了。
2、功能分區(qū)
你可能已經(jīng)使用到功能分區(qū)，使用功能分區(qū)時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的副本用于不同目的，如其中一個(gè)用于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和報(bào)告，另一個(gè)用于文本搜索等。
通過(guò)負(fù)載均衡使MySQL變得更好
如果你的從數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)有些只讀數(shù)據(jù)，你可能需要實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，將流量平均分配到各個(gè)從數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)方法有多種，如隨機(jī)分配，最少連接法，響應(yīng)速度最快法，或某種加權(quán)平均法，雖然某些硬件負(fù)載均衡設(shè)備可以提供負(fù)載均衡功能，但它們往往是設(shè)計(jì)用于均衡網(wǎng)絡(luò)流量，并沒有提供數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的均衡功能。
幸運(yùn)的是有很多軟件解決方案，LVS項(xiàng)目就是一個(gè)不錯(cuò)的候選，它已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟穩(wěn)定，它提供了類似DNS輪詢的負(fù)載均衡算法，但是在IP層實(shí)現(xiàn)的，速度非?？?。此外，也有很多項(xiàng)目是建立在LVS基礎(chǔ)之上的，包括wackamole，它是基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的，因此不會(huì)發(fā)生單點(diǎn)故障，還有一個(gè)值得推薦的項(xiàng)目是ultramonkey。
小結(jié)
MySQL提供了許多高級(jí)特性可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限制的規(guī)模擴(kuò)展，視不同應(yīng)用環(huán)境有不同的最佳解決方案，因此需要在用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)之前，最好先對(duì)各種解決方案進(jìn)行充分了解，并盡量搭建與生產(chǎn)環(huán)境負(fù)載相當(dāng)?shù)臏y(cè)試平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試。
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