前言
什么时候需要考虑做数据切分?
1、能不切分尽量不要切分
- 并不是所有表都需要进行切分,主要还是看数据的增长速度。切分后会在某种程度上提升业务的复杂度,数据库除了承载数据的存储和查询外,协助业务更好的实现需求也是其重要工作之一。
- 不到万不得已不用轻易使用分库分表这个大招,避免"过度设计"和"过早优化"。分库分表之前,不要为分而分,先尽力去做力所能及的事情,例如:升级硬件、升级网络、读写分离、索引优化等等。当数据量达到单表的瓶颈时候,再考虑分库分表。
2、数据量过大,正常运维影响业务访问
这里说的运维,指:
- 对数据库备份,如果单表太大,备份时需要大量的磁盘IO和网络IO。例如1T的数据,网络传输占50MB时候,需要20000秒才能传输完毕,整个过程的风险都是比较高的
- 对一个很大的表进行DDL修改时,会锁住全表,这个时间会很长,这段时间业务不能访问此表,影响很大。在此操作过程中,都算为风险时间。将数据表拆分,总量减少,有助于降低这个风险。
- 大表会经常访问与更新,就更有可能出现锁等待。将数据切分,用空间换时间,变相降低访问压力
3、随着业务发展,需要对某些字段垂直拆分
举个例子,假如项目一开始设计的用户表如下:
id bigint #用户的ID
name varchar #用户的名字
last_login_time datetime #最近登录时间
personal_info text #私人信息
….. #其他信息字段
在项目初始阶段,这种设计是满足简单的业务需求的,也方便快速迭代开发。而当业务快速发展时,用户量从10w激增到10亿,用户非常的活跃,每次登录会更新 last_login_name 字段,使得 user 表被不断update,压力很大。而其他字段:id, name, personal_info 是不变的或很少更新的,此时在业务角度,就要将 last_login_time 拆分出去,新建一个 user_time 表。
personal_info 属性是更新和查询频率较低的,并且text字段占据了太多的空间。这时候,就要对此垂直拆分出 user_ext 表了。
4、数据量快速增长
- 随着业务的快速发展,单表中的数据量会持续增长,当性能接近瓶颈时,就需要考虑水平切分,做分库分表了。此时一定要选择合适的切分规则,提前预估好数据容量
5、安全性和可用性
鸡蛋不要放在一个篮子里。在业务层面上垂直切分,将不相关的业务的数据库分隔,因为每个业务的数据量、访问量都不同,不能因为一个业务把数据库搞挂而牵连到其他业务。利用水平切分,当一个数据库出现问题时,不会影响到100%的用户,每个库只承担业务的一部分数据,这样整体的可用性就能提高。
6、索引效率
随着数据量的增加,通过辅助索引查找的数据越来越多,大部分是需要进行回表操作,不能直接通过辅助索引找到数据,当数据量非常大时,回表查找将会消耗大量的时间,由于Oracle,MySQL,Postgresql查询优化器是基于cost代价模型来设计的,当查询返回值大于一定比例,执行优化器会选择走全表扫描
Citus能够横向扩展多租户(b2b)数据库,或者构建实时应用程序。citus使用分片,复制,查询并行化扩展postgres跨服务器来实现这一点,它是以前 pg_shard的升级版本。
Citus适用两种应用场景,这两种应用场景对应两种数据模型:对租户对应程序和实时分析
多租户适用于B2B应用场景。
一. 安装citus集群
有关苏宁易购的citus:
IP |
操作系统 |
端口 |
Citus版本 |
192.168.10.41 /master |
CentOS release 6.10 |
5432 |
7.2 |
192.168.10.51/woker |
CentOS release 6.10 |
5433 |
7.2 |
192.168.10.61/woker |
CentOS release 6.10 |
5434 |
7.2 |
步骤在所有节点上执行(我是root身份执行的)
curl https://install.citusdata.com/community/rpm.sh | sudo bash
yum install -y citus72_10
##yum install -y citus83_11 (我安装10的版本)
配置postgres环境变量
集群官方网站来自:
https://docs.citusdata.com/en/stable/installation/multi_machine_rhel.html
单机:https://docs.citusdata.com/en/stable/installation/single_machine_rhel.html
以下是三台都需要操作的步骤
实例初始化:
service postgresql-10 initdb || sudo /usr/pgsql-10/bin/postgresql-10-setup initdb
修改vi /var/lib/pgsql/10/data/postgresql.conf配置,加入以下内容:
shared_preload_libraries='citus'
如果又多个shared_proload_librarues,shared_preload_libraries='citus'排在第一。
修改其他参数,比如监听参数。
并且修改pg_hba.conf 参数(加入以下)。
hostnossl all all 0.0.0.0/0 trust
启动postgres-10
service postgresql-10 start
chkconfig postgresql-10 on
配置环境变量:
export PATH=/usr/pgsql-10/bin:$PATH:
查看安装的数据库:
psql -p5432
create extension citus;
select * from pg_extension ;
二. 在协调节点(主节点)上执行的步骤
a. 节点常规操作
SELECT * from master_add_node('192.168.10.51',5433);
SELECT * from master_add_node('192.168.10.61',5434);
查看添加的节点:
SELECT * FROM master_get_active_worker_nodes();
如果需要时删除节点:
比如说删除61 5434:
SELECT * from master_remove_node('192.168.10.61',5434);
查看:
已经删除了,只剩一个了。
禁用某个节点:
select master_disable_node('192.168.10.51',5433);
只看导5434端口的节点了,5433的没有活动。
重新启用节点:
select master_activate_node('192.168.10.51',5433);
b. 分布式集群测试
建立分布式表:
注意,cutis不能够创建数据库:
create database test; 需要所有节点创建数据库
create extension citus; 并且数据库创建插件
主节点上操作:
create table test(id int, name varchar(16));
查看默认分片数:
show citus.shard_count;
默认分片数是32,默认是采用hash mod 的分布方式,可以根绝实际情况进行调整,查了很多资料,官方建议OLTP场景(带分片字段SQL)小负载(小于100GB)32;大负载64或128;个人比较赞同的是:cpu核数*物理节点的分片数*物理节点数
将表test 分片(主库)
SELECT master_create_distributed_table('test', 'id', 'hash');
设定分片个数(2)以及每个分片副本数(2)
SELECT master_create_worker_shards('test', 2, 2);
执行完后查看节点表:
主节点:
可以看出来,数据全部再子节点
节点2:
节点3:
比如我插入10条数据:
主节点
insert into test select *,'a' from generate_series(1,10);
发现工作节点两便都是:
insert into test select id+10,name from test;
建索引:
子节点:
c. Citus参数以及试图
查看试图:
有关参数,大多数的常用的都是
pg_dist_ 前缀的参数。
查看元数据的几个试图:
pg_dist_partition
pg_dist_shard
pg_dist_shard_placement
参数:
set citus.enable_repartition_joins = on
这个可以开启,开启分片表的亲和,可以优化设计夺标的sql和事务,也支持sql下推。
“Citus Maintenance Daemon”进程自动检测和处理分布式死锁。
citus.shard_replication_factor 分片的副本,默认值1
citus.shard_count 分偏数量 默认值32
citus.task_executor_type 它值为real-time 和task-tracker,默认为real-time,在跨多个分片的聚合和共同定位连接的查询性能最好。
idle_in_transaction_session_timeout 未防止连接资源被耗尽,可以进行设置事务连接时间,默认毫秒。
查看根据对应的分零篇键值,查找分片:
select get_shard_id_for_distribution_column('t',100);
Id=100的值分片为t_102018
查看创建分片函数:
create_distributed_table
d. Citus故障测试
如果主节点服务器坏点怎么处理?
哈哈,这个最开始架构选取的时候,就应该设置主备模式,利用VIP,主节点的citus换掉了,备节点接管服务。
其他节点点服务器down掉
模拟 51节点down 掉,主节点有数据进行插入。
插入数据的时候,有提示51上异常,但是还是插入成功了。
起来之后,查看分片的情况:
SELECT * from pg_dist_shard_placement order by shardid, placementid;
明显应该都是1的,直接把节点2,102008,102009 这两个重新同步一下
主节点执行:
把节点3的数据拷贝导节点2,主节点执行:
SELECT master_copy_shard_placement(102008, '192.168.10.61', 5434, '192.168.10.51', 5433);
SELECT master_copy_shard_placement(102009, '192.168.10.61', 5434, '192.168.10.51', 5433);
子节点:
主节点:
已经同步正常。