明确需求与目标定位
在搭建分布式数据库解决方案前,首要任务是明确业务需求与技术目标,需从数据规模、读写特性、一致性要求、延迟容忍度、扩展性需求及成本预算等多个维度进行综合评估,高并发读写的业务(如电商订单系统)需优先考虑读写分离与分片策略,而强一致性要求的金融场景则需重点评估共识协议的选择,需明确未来3-5年的数据增长预期,确保架构具备横向扩展能力,避免频繁重构,需梳理业务场景的特殊需求,如多租户隔离、跨地域容灾或特定合规要求(如GDPR、数据安全法),这些都将直接影响技术选型与架构设计。
技术选型:核心组件与架构模式
分布式数据库的搭建离不开合理的技术选型,需结合需求评估结果,从数据库类型、架构模式、共识算法等核心维度进行抉择。
数据库类型选择
根据数据模型与使用场景,分布式数据库主要分为三类:
架构模式与共识算法
架构设计与核心组件搭建
确定技术选型后,需进行详细的架构设计,涵盖数据分片、高可用、分布式事务等核心模块的搭建。
数据分片策略
分片是分布式数据库扩展性的基础,需结合数据特征选择分片键与分片方式:
高可用与容灾方案
分布式数据库需通过冗余部署与故障转移机制保障服务连续性:
分布式事务与一致性保障
针对跨分片事务,需采用合适的一致性协议:
部署实施与性能优化
架构设计完成后,进入部署实施阶段,需兼顾环境配置、性能调优与监控运维。
环境搭建与集群部署
性能优化策略
监控与运维体系
搭建完善的监控体系是保障稳定运行的关键:
测试与迭代上线
正式上线前,需进行全面测试验证,确保架构满足业务需求。
功能与性能测试
灰度发布与全量上线
采用灰度发布策略,先在小流量业务中验证,逐步扩大范围,监控线上指标,及时调整参数,全量上线后,需持续收集用户反馈,优化慢查询与异常场景,定期进行架构复盘(如每季度评估扩展性与成本)。
搭建分布式数据库解决方案是一个系统性工程,需从需求出发,合理选型,设计高可用、可扩展的架构,并通过精细化运维与持续优化保障稳定运行,过程中需平衡一致性、可用性与分区容忍性(CAP理论),结合业务场景灵活选择技术方案,最终实现数据存储的高效、可靠与弹性。
分布式数据库DBLE 快速入门
DBLE 是企业级开源分布式中间件,江湖人送外号 “MyCat Plus”;以其简单稳定,持续维护,良好的社区环境和广大的群众基础得到了社区的大力支持;
环境准备DBLE项目资料DBLE官方网站:可以详细了解DBLE的背景和应用场景,本文不涉及到的细节都可在官方文档获得更细节都信息;对于刚了解到同学,可以以本文为快速入门基础DBLE官方项目:如对源码有兴趣或者需要定制的功能的可以通过源码编译DBLE下载地址:建议下载最新的releases版本,下载tar压缩包即可,如有源码编译需求的,可以下载源码包安装JDK环境
DBLE是使用java开发的,所以需要启动dble需要先在机器上安装java版本1.8或以上,并且确保JAVA_HOME参数被正确的设置;
安装DBLEDBLE的安装其实只要解压下载的目录就可以了,非常简单。
通过此连接下载最新安装包(注意:我们这边下载的是2.8版本的)
解压并安装dble到指定文件夹中
MKDIR-p$working_dircd$working_dirtar-xvfactiontech-dble-$$working_dir/dble/confmvschema___应用场景一:数据拆分自行修改数据库地址,用户名,密码即可。
从上面的验证流程,往DBLE插入的数据,会按照取模的方式下发到真实的物理库,来实现数据库的自动分片;同时通过DBLE下发的查询会被DBLE自动下发给实际的物理库,合并返回给客户端,可以通过explain执行计划观察到下发的实际下发给物理库的SQL语句
应用场景二:读写分离搭建主从数据库通过docker搭建,可以推荐一个链接,但是还是有个坑,可以留言讨论或者自行网络配置
一定要记得配置table,要不然启动会报错。
验证通过mysql命令下发查询sql发现读操作都在slave机器上,写操作都在master机器中。
入坑指南读写分离的时候一定要在中配置table,否则启动dble会报错
在新的机器上如果没有安装mysql,会报没有mysql命令,需要在另外一台安装了mysql的机器上进行dble的sql下发和管理
dble启动可能会因为内存不足,启动失败,建议买一个服务器自己搭建,自带docker。
如何编写一个分布式数据库
某种程度上看来,数据库作为整个系统的核心,这句话其实并不夸张,数据库的选型关系到上层业务代码实现的方方面面,现在比较流行的架构方案是上层业务逻辑微服务化,并且结合分布式缓存,这套框架已经基本能做到上层业务的弹性扩展,但是最底层的数据存储还是很难去中心化(除非整个技术栈中去除关系型数据库(RDBMS), 全部采用 NoSQL)。 所以,经常是 RDBMS 成为整个系统的瓶颈。 在长期的斗争中,大家总结出了很多方式来扩展最底层的关系型数据库:1. 主从,一主多从,双写,通过队列暂存请求... 这些方案其实并没有解决问题,写入仍然是单点,而且对于 DBA 的挑战比较大,今天我们暂时就不讨论了。 2. 通过中间件 Sharding,常见的开源方案有: Cobar, TDDL, Vitess, Kingshard, MyCat 等,这些方案的思路是拦截 SQL 的请求通过 sharding key 和一定规则,将请求转发/广播到不同的 MySQL 实例上,从而实现水平扩展的效果,这个方案基本解决了单点写入的问题,对于业务来说整体的吞吐也上来了,看上去不错,这个方案是大多数业务遇到性能瓶颈的解决方案,但是缺点也是有的:1)大多中间件都没有解决动态扩容的问题,多采用了静态的路由策略,扩容一般还处于人工 x2 的状态,对 DBA 要求比较高。 2)从一定程度上来说都放弃了事务,这是由于一条语句有可能会涉及到多个数据库实例,实现分布式 事务是一个比较难的事情,我们后面会详细的介绍。 3)对业务不透明,需要指定 sharding key, 心智负担较大
分布式数据库
(1)方案一(数据库保存所有服务器索引信息) 全对称结构,没有中央服务器 web方案: 只从本地数据库检索符合条件的记录,给出结果 每次检索都要从本地服务器的海量数据中进行 数据库方案: 数据库保存所有服务器的索引内容 缓存命中率高的记录,减少检索时间 服务器负载分析: 服务器负载假设: 一百个结点,每结点一百人同时使用,每个结点一万条记录 web服务器:同时一百线程在本地数据库服务器检索 数据库服务器:每次接收一百个查询请求;每个请求要从一百万条索引中检索(最坏的情况);缓冲机制可以稍微减轻负担 数据更新操作: 同时更新所有数据库/只更新本地,服务器间相互同步 方案二(数据库保存本地索引及少量缓冲) 每高校作为一个结点 所有结点全对称结构,网络中没有一个中央服务器 web方案: 接收到请求时同时多线程向其它服务器同时搜索(服务器压力问题?) 数据库方案: 数据库保存本地数据 数据库保存一定量缓冲数据, 服务器负载分析: 服务器负载假设: 一百个结点,每结点一百人同时使用 则每个web服务器同时发起一万个线程向其它数据服务器搜索(oops!) 每个数据库服务器会同时接收到一万个查询请求(oops!) 采用学习过程只能少量减少查询请求和web服务器搜索线程 数据更新操作: 只更新本地 方案三(中央服务器方案一) 每高校一个结点 每结点结构相同,连接到同一个中央服务器 web方案 每个查询向中央服务器进行,由中央服务器实行检索,中央服务器返回检索结果 数据库方案 中央数据库保存所有索引信息 每结点可以只用小型数据库保存本地用户和其它信息即可 服务器负载分析: 服务器负载假设: 一百个结点,每结点一百人同时使用,每结点资料记录一万条 web服务器:同时发起一百个进程向中央数据库查询 数据库服务器(中央):同时接收一万条查询请求并返回大容量结果 数据库服务器(结点):少量工作 数据更新操作: 只更新中央服务器 方案四(中央服务器方案二) 每高校一个结点 每结点结构相同,连接到同一中央服务器 web方案: 每个查询向中央服务器进行,由中央服务器根据查询内容进行转发到结点数据库,再由结点数据库返回结果 数据库方案: 中央服务器保存各结点分类信息,根据页面请求的分类转发查询到相应服务器 服务器负载分析: 服务器负载假设: 一百个结点,每结点一百人同时使用,每结点资料记录一万条,每结点一百个类别 web服务器:同时一百个进程向中央数据库查询 数据库服务器(中央):同时接收一万条请求并转发 数据库服务器(结点):从中央服务器接收查询请求,最坏情况下每结点接收到一万条查询请求 数据更新操作: 只更新本地服务器 分类变化时更新中央服务器这样可以么?














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