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(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(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)器上可以同時運行多個MySQL實例，因為MySQL默認(rèn)情況下只有一個進(jìn)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(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MySQL實例是在一臺服務(wù)器上，還是在多臺服務(wù)器上，你都需要為應(yīng)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(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)庫實例，如果僅僅是查詢操作，那么隨便發(fā)給任何一個從數(shù)據(jù)庫實例即可。
1、數(shù)據(jù)分區(qū)和水平分區(qū)
因為許多Web應(yīng)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(shù)據(jù)庫實例顯得很有道理。例如A-G，H-O，P-Z數(shù)據(jù)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(wù)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(gòu)建從數(shù)據(jù)庫實例，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)庫倒掉，也可能會引起數(shù)據(jù)中斷。
如果正采用這種分區(qū)，你需要決定程序運行時使用哪個數(shù)據(jù)庫，這可以通過一個中間層如MySQL代理來實現(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，它運行在服務(wù)器上，響應(yīng)端口3306上的請求，然后將這些查詢通過高速語言如lua實現(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決策過程，你也可以使用master_pos_wait檢查從數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫。同樣，CMS如Drupal也支持多種只讀的從數(shù)據(jù)庫，你只需要啟用這個功能即可。
使用這種架構(gòu)需要考慮的另一個事情是，是否要使用主數(shù)據(jù)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(yīng)放在主數(shù)據(jù)庫實例上完成，所有的查詢操作都放在從數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫，可能無法完成，因為MySQL復(fù)制架構(gòu)會存在滯后，此時從數(shù)據(jù)庫中可能還沒有那篇博文。
檢查過時數(shù)據(jù)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(fù)制趕得上進(jìn)度即可。
另一個方法是通過版本號跟蹤數(shù)據(jù)庫變更，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提供了一個函數(shù)master_pos_wait，它可以確定從數(shù)據(jù)庫更新到哪個時間點了。
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，需要創(chuàng)建一個生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的副本用于不同目的，如其中一個用于數(shù)據(jù)倉庫和報告，另一個用于文本搜索等。
通過負(fù)載均衡使MySQL變得更好
如果你的從數(shù)據(jù)庫已經(jīng)有些只讀數(shù)據(jù)，你可能需要實現(xiàn)負(fù)載均衡，將流量平均分配到各個從數(shù)據(jù)庫，實現(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)計用于均衡網(wǎng)絡(luò)流量，并沒有提供數(shù)據(jù)庫相關(guān)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(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層實現(xiàn)的，速度非常快。此外，也有很多項目是建立在LVS基礎(chǔ)之上的，包括wackamole，它是基于對等網(wǎng)絡(luò)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(jié)
MySQL提供了許多高級特性可以實現(xiàn)無限制的規(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)庫之前，最好先對各種解決方案進(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試平臺進(jìn)行測試。
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