MariaDB Spider:實現MySQL橫縱向擴充套件的小能手
作者介紹
賀春暘,普惠金融MySQL專家,《MySQL管理之道》第一版、第二版作者。曾任職於中國移動飛信、機鋒安卓市場,擁有豐富的資料庫管理經驗。目前致力於MySQL、Linux等開源技術的研究。
什麼是Spider?
當您的資料庫不斷增長時,您絕對需要考慮其它技術,如資料庫分片。Spider是MariaDB內建的一個可插拔用於MariaDB/MySQL資料庫分片的儲存引擎,充當應用伺服器和遠端後端DB之間的代理(中介軟體),它可以輕鬆實現MySQL的橫向和縱向擴充套件,突破單臺MySQL的限制,支援範圍分割槽、列表分割槽、雜湊分割槽,支援XA分散式事務,支援跨庫join。通過Spider,您可以跨多個數據庫後端有效訪問資料,讓您的應用程式一行程式碼不改,即可輕鬆實現分庫分表!
分庫分表架構:
應用程式連線Spider,Spider充當中介軟體代理,將客戶端查詢的請求,按照事先定義好的分片規則,分發給後端資料庫,之後返回的資料彙總在Spider記憶體裡做聚合,最終返回客戶端請求,對於應用程式而言是透明的。
典型案例—騰訊遊戲
騰訊遊戲的生產環境資料量達到了100TB,用了396個Spider節點做資料拆分,分片後的資料用了2800個MySQL節點儲存。
使用場景介紹
下面介紹一下我負責的一個專案,已通過Spider實現了歷史表的垂直拆分。
隨著業務的增長,單臺伺服器磁碟空間有限,有些業務上的歷史資料,DBA用工具pt-archiver歸檔後,歷史表就沒有用了,通常我們會把它單獨遷移到備份機,主庫上就刪除了。但有的時候,BI統計部門來了一個需求,需要臨時關聯查詢這些歷史表,那麼,DBA就需要從備份機上myloader匯入到從庫上去,為了降低導資料引起的從庫CPU升高、磁碟IO的瞬間增大,可能造成主從複製的延遲。
為了減少這種重複性的體力工作,為了更快速地縮短可用時間,我們可以通過Spider引擎解決,通過它你可以將遠端伺服器上的表做一個對映,做一個軟連線,相當於你操作本地的表一樣,簡單而便捷,省去了那麼多麻煩,臨時提供給業務方用,也不用考慮過多的效能問題。
架構圖如下:
實施這個方案,選擇Spider引擎是有優勢的:
SQL解析和查詢優化是個非常複雜且很難做好的工作,其它替代產品都是自己實現,由於複雜性,這些產品都帶來了一些限制,比如不支援儲存過程、函式、檢視等,給使用和實施帶來了困難。而作為一個儲存引擎,這些工作都由MariaDB自身完成了,可以方便地將大表做分散式拆分,和Fabric相比,它的好處是對業務方使用是透明的,SQL語法沒有任何限制,在不改變現有DB架構的方案中,侵入性最小。
內部原理架構圖如下:
我們在一臺從庫上,安裝上Spider引擎,只需兩條命令做一個表的“超連結”,分分鐘就解決了問題。
注:前提是你的從庫使用的是MariaDB10。
下面是官方的垂直拆分壓測報告:
而在我的壓測結果上,分庫分表的效能會降低70%,垂直拆分效能會降低40%,效能損耗的原因是在分散式場景下,要保證2pc的一致性和可用性,讀寫的表現就差,另外就是跨多個網路傳輸這兩方面引起的,目前為RC公測版本V3.2.37,固在主庫上實現該功能要慎重!
Spider引擎安裝
# mysql -uroot -p </usr/local/mysql/share/install_spider.sql
Spider引擎使用
垂直拆分
1、定義後端伺服器和資料庫名字
CREATESERVER backend1
FOREIGN DATA WRAPPER mysql
OPTIONS(
HOST ‘192.168.143.205’,
DATABASE ‘test’,
USER ‘user_readonly’,
PASSWORD ‘123456’,
PORT 3306
);
這裡後端伺服器的名字為backend1,資料庫名字為test,主機IP地址為192.168.143.205,使用者名稱為user_readonly,密碼為123456,埠為3306。
注:如配置錯誤,可直接DROP SERVERbackend1; 重新建立即可。
2、建立表的“超連結”
CREATETABLE `sbtest` (
`id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`k` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT ‘0’,
`c` char(120) NOT NULL DEFAULT ”,
`pad` char(60) NOT NULL DEFAULT ”,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `k` (`k`)
) ENGINE=SPIDER DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=’wrapper “mysql”,table “sbtest”,srv “backend1″‘;
這裡通過設定COMMENT註釋來呼叫後端的表,然後你就可以檢視sbtest表了,是不是很簡單?
分庫分表
CREATETABLE `sbtest` (
`id` int(10) unsigned NOT NULLAUTO_INCREMENT,
`k` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT ‘0’,
`c` char(120) NOT NULL DEFAULT ”,
`pad` char(60) NOT NULL DEFAULT ”,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `k` (`k`)
)ENGINE=SPIDER DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=’wrapper “mysql”, table”sbtest”‘
PARTITION BY LIST (mod(id,2))
(PARTITIONp0 VALUES IN (0) COMMENT = ‘srv “backend1″‘ ENGINE = SPIDER,
PARTITION p1 VALUES IN (1)COMMENT = ‘srv “backend2″‘ ENGINE = SPIDER);
同上,但區別是分庫分表是採用了類似表分割槽的概念實現。
可調優引數
spider_conn_recycle_mode= 1
連線複用,類似連線池這種功能
optimizer_switch= ‘engine_condition_pushdown=on’
引擎下推,查詢推送到後端資料庫,將查詢結果返回給Spider做聚合
負載均衡架構設計
由於Spider自身不儲存資料,只儲存路由資訊,是無狀態的,因而可以部署多個Spider做負載均衡,架構圖如下:
後端MySQL可以結合MHA實現高可用故障切換。
注:在MariaDB10.2版本里,Spider準備GA。
- http://spiderformysql.com/downloads/spider-3.3/mariadb-10.2.0-spider-3.3-vp-1.1-linux-x86_64-glibc25.tgz
參考文獻:
- https://m17.mariadb.com/session/deep-dive-supporting-distributed-data-spider
- https://www.percona.com/live/17/sessions/using-spider-sharding-production
- https://www.percona.com/blog/2017/04/12/percona-live-2017-many-technical-mariadb-server-sessions/
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