用分區(qū)和負載均衡讓你的MySQL更大更好
通常,當我們的MySQL數據庫逐漸變慢時,我們就希望通過一切努力使它變得更快、更強、更大、更好!那么都有哪些方法呢?別著急,我會一個一個給大家介紹如何才能實現這些美好的愿望。閱讀本系列文章將有助于擴大你的視野,更好地規(guī)劃你將來的需要,本系列的第一篇文章“更快,更強的MySQL”討論了查詢優(yōu)化和硬件調整,包括增加額外的服務器和應用程序變更,本文將介紹如何通過分區(qū)和負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實例是提高應用程序響應速度的有效方法,如果你的服務器有多顆CPU,充足的內存和快速的硬盤,這些資源有相當一部分處于閑置狀態(tài),那么在這種情況下,在服務器上可以同時運行多個MySQL實例,因為MySQL默認情況下只有一個進程和多個會話線程,因此它真正能利用的最大硬件資源是有限的。
如果你的服務器已經快飽和了,那么必須增加服務器,不管你的多個MySQL實例是在一臺服務器上,還是在多臺服務器上,你都需要為應用程序配置一個方法讓它知道該將查詢發(fā)送給哪臺服務器,如果是要修改數據,那就應該將指令發(fā)送到主數據庫實例,如果僅僅是查詢操作,那么隨便發(fā)給任何一個從數據庫實例即可。
1、數據分區(qū)和水平分區(qū)
因為許多Web應用程序是通過會話來識別用戶的,通過會話將它們分配到不同的從數據庫實例顯得很有道理。例如A-G,H-O,P-Z數據庫實例可能在工作,這時可以通過用戶名的哈希值,或userid將用戶分配到不同的服務器上,這就是所謂的分區(qū)鍵,選擇分區(qū)鍵時需要慎重決定,因為它會影響到你如何構建從數據庫實例,主要是考慮如何讓這些服務器平均承擔工作負載,如果選擇得不好,假設從數據庫倒掉,也可能會引起數據中斷。
如果正采用這種分區(qū),你需要決定程序運行時使用哪個數據庫,這可以通過一個中間層如MySQL代理來實現,雖然它還處于Alpha階段,但它的思想很好,并且已經有很多人將其用于生產環(huán)境,它運行在服務器上,響應端口3306上的請求,然后將這些查詢通過高速語言如lua實現的某些邏輯轉發(fā)給后端適當的服務器。
其次你也可以在應用程序中指定將查詢發(fā)到哪些服務器,這也是最靈活的方法,你可以完全控制整個決策過程,你也可以使用master_pos_wait檢查從數據庫實例,看看它們是否有足夠的計算資源。還有你使用的編程語言或Web框架可能也會提供這方面的支持,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言和數據庫。同樣,CMS如Drupal也支持多種只讀的從數據庫,你只需要啟用這個功能即可。
使用這種架構需要考慮的另一個事情是,是否要使用主數據庫實例,以及何時使用,一般說來,所有插入,更新和刪除操作都應放在主數據庫實例上完成,所有的查詢操作都放在從數據庫實例上完成。例如,如果某個用戶對博客文章發(fā)表了注釋,此時如果直接使用從數據庫,可能無法完成,因為MySQL復制架構會存在滯后,此時從數據庫中可能還沒有那篇博文。
檢查過時數據是一個更好的方法,如果你有報告查詢在夜間運行,這種方法可能工作得很好,你只需要確保復制趕得上進度即可。
另一個方法是通過版本號跟蹤數據庫變更,在讀取數據之前確定數據是否是最新的版本。
最后,MySQL提供了一個函數master_pos_wait,它可以確定從數據庫更新到哪個時間點了。
2、功能分區(qū)
你可能已經使用到功能分區(qū),使用功能分區(qū)時,需要創(chuàng)建一個生產數據庫的副本用于不同目的,如其中一個用于數據倉庫和報告,另一個用于文本搜索等。
通過負載均衡使MySQL變得更好
如果你的從數據庫已經有些只讀數據,你可能需要實現負載均衡,將流量平均分配到各個從數據庫,實現方法有多種,如隨機分配,最少連接法,響應速度最快法,或某種加權平均法,雖然某些硬件負載均衡設備可以提供負載均衡功能,但它們往往是設計用于均衡網絡流量,并沒有提供數據庫相關的均衡功能。
幸運的是有很多軟件解決方案,LVS項目就是一個不錯的候選,它已經發(fā)展得相當成熟穩(wěn)定,它提供了類似DNS輪詢的負載均衡算法,但是在IP層實現的,速度非???。此外,也有很多項目是建立在LVS基礎之上的,包括wackamole,它是基于對等網絡的,因此不會發(fā)生單點故障,還有一個值得推薦的項目是ultramonkey。
小結
MySQL提供了許多高級特性可以實現無限制的規(guī)模擴展,視不同應用環(huán)境有不同的最佳解決方案,因此需要在用于生產數據庫之前,最好先對各種解決方案進行充分了解,并盡量搭建與生產環(huán)境負載相當的測試平臺進行測試。
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