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02.读写分离.md

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读写分离基本原理
2022-04-14 04:36:23 -0700
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分布式
分布式存储
分布式
数据调度
读写分离
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读写分离基本原理

读写分离的基本原理是:主服务器用来处理写操作以及实时性要求比较高的读操作,而从服务器用来处理读操作

1. 为何要读写分离

  • 有效减少锁竞争 - 主服务器只负责写,从服务器只负责读,能够有效的避免由数据更新导致的行锁竞争,使得整个系统的查询性能得到极大的改善。
  • 提高查询吞吐量 - 通过一主多从的配置方式,可以将查询请求均匀的分散到多个数据副本,能够进一步的提升系统的处理能力。
  • 提升数据库可用性 - 使用多主多从的方式,不但能够提升系统的吞吐量,还能够提升数据库的可用性,可以达到在任何一个数据库宕机,甚至磁盘物理损坏的情况下仍然不影响系统的正常运行。

2. 读写分离的原理

读写分离的实现是根据 SQL 语义分析,将读操作和写操作分别路由至主库与从库。

读写分离

读写分离的基本实现是:

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  • 数据库服务器搭建主从集群,一主一从、一主多从都可以。
  • 数据库主机负责读写操作,从机只负责读操作。
  • 数据库主机通过复制将数据同步到从机,每台数据库服务器都存储了全量数据。
  • 业务服务器将写操作发给数据库主机,将读操作发给数据库从机。
  • 主机会记录请求的二进制日志,然后推送给从库,从库解析并执行日志中的请求,完成主从复制。这意味着:复制过程存在时延,这段时间内,主从数据可能不一致。

3. 读写分离的问题

读写分离存在两个问题:数据一致性分发机制

3.1. 数据一致性

读写分离产生了主库与从库之间的数据一致性的问题。

数据分片 + 读写分离

3.2. 分发机制

数据库读写分离后,一个 SQL 请求具体分发到哪个数据库节点?一般有两种分发方式:客户端分发和中间件代理分发。

客户端分发,是基于程序代码,自行控制数据分发到哪个数据库节点。更细一点来说,一般程序中建立多个数据库的连接,根据一定的算法,选择合适的连接去发起 SQL 请求。这种方式也被称为客户端中间件,代表有:jdbc-sharding。

中间件代理分发,指的是独立一套系统出来,实现读写操作分离和数据库服务器连接的管理。中间件对业务服务器提供 SQL 兼容的协议,业务服务器无须自己进行读写分离。对于业务服务器来说,访问中间件和访问数据库没有区别,事实上在业务服务器看来,中间件就是一个数据库服务器。代表有:Mycat。

4. 参考资料