大厂mysql集群方案_不用找了,大厂在用的数据库架构方案,都在这里!

本文详细介绍了大厂常用的MySQL集群方案,包括主备架构、双主架构、主从架构及其优缺点,强调了高可用、高性能和一致性的重要性。并提出了数据一致性解决方案和数据库架构的演变路径。

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数据库架构原则高可用

高性能

可扩展

一致性

常见的架构方案

方案一:主备架构

只有主库提供读写服务,备库冗余作故障转移用

jdbc:mysql://vip:3306/xxdb高可用分析:高可用,主库挂了,keepalive(只是一种工具)会自动切换到备库。这个过程对业务层是透明的,无需修改代码或配置。

高性能分析:读写都操作主库,很容易产生瓶颈。大部分互联网应用读多写少,读会先成为瓶颈,进而影响写性能。另外,备库只是单纯的备份,资源利用率50%,这点方案二可解决。

一致性分析:读写都操作主库,不存在数据一致性问题。

扩展性分析:无法通过加从库来扩展读性能。

可落地分析:两点影响落地使用。第一,性能一般,这点可以通过建立高效的索引和引入缓存来增加读性能,进而提高性能。这也是通用的方案。第二,扩展性差,这点可以通过分库分表来扩展。

方案二:双主架构

两个主库同时提供服务,负载均衡

jdbc:mysql://vip:3306/xxdb高可用分析:高可用,一个主库挂了,不影响另一台主库提供服务。这个过程对业务层是透明的,无需修改代码或配置。

高性能分析:读写性能相比于方案一都得到提升,提升一倍。

一致性分析:存在数据一致性问题。请看,一致性解决方案。

扩展性分析:当然可以扩展成三主循环,但不建议(会多一层数据同步,这样同步的时间会更长)。如果非得在数据库架构层面扩展的话,扩展为方案四。

可落地分析:两点影响落地使用。第一,数据一致性问题,一致性解决方案可解决问题。第二,主键冲突问题,ID统一地由分布式ID生成服务来生成可解决问题。

方案三:主从架构

一主多从,读写分离

jdbc:mysql://master-ip:3306/xxdb

jdbc:mysql://slave1-ip:3306/xxdb

jdbc:mysql://slave2-ip:3306/xxdb高可用分析:主库单点,从库高可用。一旦主库挂了,写服务也就无法提供。

高性能分析:大部分互联网应用读多写少,读会先成为瓶颈,进而影响整体性能。读的性能提高了,整体性能也提高了。另外,主库可以不用索引,线上从库和线下从库也可以建立不同的索引(线上从库如果有多个还是要建立相同的索引,不然得不偿失;线下从库是平时开发人员排查线上问题时查的库,可以建更多的索引)。

一致性分析:存在数据一致性问题。请看,一致性解决方案。

扩展性分析:可以通过加从库来扩展读性能,进而提高整体性能。(带来的问题是,从库越多需要从主库拉取binlog日志的端就越多,进而影响主库的性能,并且数据同步完成的时间也会更长。建议不要分多层,且一台主库一般挂3-5台从库吧。一般配置的mysql,并发最好控制在2000/s,挂5台的话,整体基本能支撑1w+/s的并发,再加上缓存和二八定律,基本能支撑小10w/s的并发,很高了。如果还不能满足需求,那还是选择去分库吧。)

可落地分析:两点影响落地使用。第一,数据一致性问题,一致性解决方案可解决问题。第二,主库单点问题,暂时没想到很好的解决方案(这点评论里给了一种方案,可参考)。

注:思考一个问题,一台从库挂了会怎样?读写分离之读的负载均衡策略怎么容错?

方案四:双主+主从架构

jdbc:mysql://vip:3306/xxdb

jdbc:mysql://slave1-ip:3306/xxdb

jdbc:mysql://slave2-ip:3306/xxdb高可用分析:高可用。

高性能分析:高性能。

一致性分析:存在数据一致性问题。请看,一致性解决方案。

扩展性分析:可以通过加从库来扩展读性能,进而提高整体性能。(带来的问题同方案二)

可落地分析:同方案二,但数据同步又多了一层,数据延迟更严重。

一致性解决方案

主库和从库一致性解决方案

注:图中圈出的是数据同步的地方,数据同步(包括最右边所示的主主同步)是需要时间的,这个同步时间内主库和从库的数据会存在不一致的情况。如果同步过程中有读请求,那么读到的就是从库中的老数据。如下图。

既然知道了数据不一致性产生的原因,有下面几个解决方案供参考:直接忽略,如果业务允许延时存在,那么就不去管它。

强制读主,采用主备架构方案,或者代码指定读主库(一般不建议,这样就失去了读写分离的意义),读写都走主库。选择读主,写操作时根据库+表+业务特征生成一个key放到Cache里并设置超时时间(大于等于主从数据同步时间)。读请求时,同样的方式生成key先去查Cache,再判断是否命中。若命中,则读主库,否则读从库。代价是多了一次缓存读写,基本可以忽略。数据库中间件,引入开源(mycat等)或自研的数据库中间层。个人理解,思路同选择读主。数据库中间件的成本比较高,并且还多引入了一层。

DB和缓存一致性解决方案

对于这个问题,我们之前有一篇文章专题介绍,详见

总结

1、架构演变

架构演变一:方案一 -> 方案一+分库分表;

架构演变二:方案一 -> 方案三 -> 方案三+分库分表

架构演变三:方案一 -> 方案二 -> 方案二+分库分表

注:方案四一般不用。

2、个人见解加缓存和索引是通用的提升数据库性能的方式;

分库分表带来的好处是巨大的,但同样也会带来一些问题,详见MySQL数据库之互联网常用分库分表方案。

不管是主备+分库分表还是主从+读写分离+分库分表,都要考虑具体的业务场景。一般大部分的数据库架构还是采用方案一和方案一+分库分表,典型的读多写少的场景用方案三+读写分离+分库分表。另外,阿里云提供的数据库云服务也都是主备方案,要想主从+读写分离需要二次架构。

记住一句话:不考虑业务场景的架构都是耍流氓。

欢迎移步搜索关注公众号:互联网架构师之路(hlw_architector),获取最新架构材料。不用找了,大厂在用的数据库架构方案,都在这里!​mp.weixin.qq.com7279799c976c4d66b9f9c6d2c8e210e3.png

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