mysql之大型数据库优化方案

本文详细介绍了数据切分的概念及其实现方式,包括物理和数据库内切分,着重讨论了按号段分、hash取模分及在认证库中保存数据库配置的方法。此外,文章还探讨了主从数据库设计的缺点,并阐述了如何通过分库和分表优化数据操作效率。最后,介绍了负载均衡的实现原理及进一步完善方案,如引入集群节点的可用性探测机制。
方案名称:数据切分 


数据切分的概念:
通过一系列的切分规则将数据水平分布到不同的DB或table中,在通过相应的DB路由 或者 table路由规则找到需要查询的具体的DB或者table,以进行Query操作。这里所说的“sharding”通常是指“水平切分”。


实例:有如下字段的表格
article_id(int),title(varchar(128)),content(varchar(1024)),user_id(int)


实现存储格式:
我们可以这样做,将user_id为 1~10000的所有的文章信息放入DB1中的article表中,将user_id为10001~20000的所有文章信息放入DB2中的 article表中,以此类推,一直到DBn。 


DB路由的概念:
也就是我们知道了这个blog的user_id,就利用这个user_id,利用分库时候的规则,反过来定位具体的数据库,比如user_id是234,利用该才的规则,就应该定位到DB1,假如user_id是12343,利用该才的规则,就应该定位到DB2。以此类推,利用分库的规则,反向的路由到具体的DB,这个过程我们称之为“DB路由”


oracle不可取的原因:费用过高。


主从数据库的设计缺点:
首先它的有效很依赖于读操作的比例,Master往往会成为瓶颈所在,写操作需要顺序排队来执行,过载的话Master首先扛不住,Slaves的数据同步的延迟也可能比较大,而且会大大耗费CPU的计算能力,因为write操作在Master上执行以后还是需要在每台slave机器上都跑一次。这时候 Sharding可能会成为鸡肋了。


如何实现切分:


 方式一:数据切分可以是物理 上的,对数据通过一系列的切分规则将数据分布到不同的DB服务器上,通过路由规则路由访问特定的数据库,这样一来每次访问面对的就不是单台服务器了,而是N台服务器,这样就可以降低单台机器的负载压力。


 方式二:数 据切分也可以是数据库内的 ,对数据通过一系列的切分规则,将数据分布到一个数据库的不同表中,比如将article分为article_001,article_002等子表,若干个子表水平拼合有组成了逻辑上一个完整的article表,这样做的目的其实也是很简单的。
 总结:分库降低了单点机器的负载;分表,提高了数据操作的效率,尤其是Write操作的效率。
  
实现方法:
  1、按号段分:


(1) user_id为区分,1~1000的对应DB1,1001~2000的对应DB2,以此类推;


优点:可部分迁移


缺点:数据分布不均 


 2、hash取模分:


   优点:数据分布均匀


   缺点:数据迁移的时候麻烦,不能按照机器性能分摊数据 


3、在认证库中保存数据库配置 
  优点:灵活性强,一对一关系


  缺点:每次查询之前都要多一次查询,性能大打折扣 


大数据解决方案:http://www.jb51.net/article/23345.htm


负载均衡的实现原理:
具体的规则如下:负载均衡器会分析当前sql的读写特性,如果是写操作或者是要求实时性很强的操作的话,直接将查询负载分到Master,如果是读操作则通过负载均衡策略分配一个Slave。我们的负载均衡器的主要研究放向也就是负载分发策略,通常情况下负载均衡包括随机负载均衡和加权负载均衡 。 


进一步完善:
有了分库,有了集群,有了负载均衡器,是不是就万事大吉了呢? 事情远没有我们想象的那么简单。虽然有了这些东西,基本上能保证我们的数据层可以承受很大的压力 ,但是这样的设计并不能完全规避数据库宕机的危害。假如Group1中的slave2 宕机了,那么系统的LB并不能得知,这样的话其实是很危险的,因为LB不知道,它还会以为slave2为可用状态,所以还是会给slave2分配负载。这样一来,问题就出来了,客户端很自然的就会发生数据操作失败的错误或者异常。这样是非常不友好的!怎样解决这样的问题呢? 
方案:我们引入集群节点的可用性探测机制 ,或者是可用性的数据推送机制 
基于径向基函数神经网络RBFNN的自适应滑模控制学习(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了基于径向基函数神经网络(RBFNN)的自适应滑模控制方法,并提供了相应的Matlab代码实现。该方法结合了RBF神经网络的非线性逼近能力和滑模控制的强鲁棒性,用于解决复杂系统的控制问题,尤其适用于存在不确定性和外部干扰的动态系统。文中详细阐述了控制算法的设计思路、RBFNN的结构与权重更新机制、滑模面的构建以及自适应律的推导过程,并通过Matlab仿真验证了所提方法的有效性和稳定性。此外,文档还列举了大量相关的科研方向和技术应用,涵盖智能优化算法、机器学习、电力系统、路径规划等多个领域,展示了该技术的广泛应用前景。; 适合人群:具备一定自动控制理论基础和Matlab编程能力的研究生、科研人员及工程技术人员,特别是从事智能控制、非线性系统控制及相关领域的研究人员; 使用场景及目标:①学习和掌握RBF神经网络与滑模控制相结合的自适应控制策略设计方法;②应用于电机控制、机器人轨迹跟踪、电力电子系统等存在模型不确定性或外界扰动的实际控制系统中,提升控制精度与鲁棒性; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码进行仿真实践,深入理解算法实现细节,同时可参考文中提及的相关技术方向拓展研究思路,注重理论分析与仿真验证相结合。
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