MySQL之分库分表(MyCAT实现)

分库分表介绍

随着微服务这种架构的兴起，我们应用从一个完整的大的应用，切分为很多可以独立提供服务的小应用。每个应用都有独立的数据库。

数据的切分分为两种：

垂直切分：按照业务模块进行切分，将不同模块的表切分到不同的数据库中。

水平切分：将一张大表按照一定的切分规则，按照行切分到不同的表或者不同的库中。

MyCAT介绍

官方网站： http://www.mycat.org.cn/

什么是MyCAT？

简单的说，MyCAT就是：

• 一个彻底开源的，面向企业应用开发的“大数据库集群”
• 支持事务、ACID、可以替代Mysql的加强版数据库
• 一个可以视为“Mysql”集群的企业级数据库，用来替代昂贵的Oracle集群
• 一个融合内存缓存技术、Nosql技术、HDFS大数据的新型SQL Server
• 结合传统数据库和新型分布式数据仓库的新一代企业级数据库产品
• 一个新颖的数据库中间件产品

MyCAT的目标是：低成本的将现有的单机数据库和应用平滑迁移到“云”端，解决数据存储和业务规模迅速增长情况下的数据瓶颈问题。

MyCAT的关键特性

1. 支持 SQL 92标准
2. 支持Mysql集群，可以作为Proxy使用
3. 支持JDBC连接ORACLE、DB2、SQL Server，将其模拟为MySQL  Server使用
4. 支持galera for mysql集群，percona-cluster或者mariadb cluster，提供高可用性数据分片集群
5. 自动故障切换，高可用性
6. 支持读写分离，支持Mysql双主多从，以及一主多从的模式
7. 支持全局表，数据自动分片到多个节点，用于高效表关联查询
8. 支持独有的基于E-R 关系的分片策略，实现了高效的表关联查询
9. 多平台支持，部署和实施简单

MyCAT架构

MyCAT核心概念

1. Schema：由它指定逻辑数据库
2. Table：逻辑表
3. DataNode：真正存储节点
4. DataHost：真正的数据库主机

Mycat存在的问题

跨库join问题

• 通过业务分析，将不同库的join查询拆分成多个select
• 建立全局表（每个库都有一个相同的表）
• 冗余字段（不符合数据库三范式）
• E-R分片（将有关系的记录都存储到一个库中）
• 最多支持跨两张表跨库的join

分布式事务（弱事务）

• 强一致性事务（同步）
• 最终一致性事务（异步思想）

分布式主键

• redis incr命令
• 数据库（生成主键）
• UUID
• snowflake算法

1.1      分片策略

MyCAT支持水平分片与垂直分片：

• 水平分片：一个表格的数据分割到多个节点上，按照行分隔。
• 垂直分片：一个数据库中多个表格A，B，C，A存储到节点1上，B存储到节点2上，C存储到节点3上。

MyCAT通过定义表的分片规则来实现分片，每个表格可以捆绑一个分片规则，每个分片规则指定一个分片字段并绑定一个函数，来实现动态分片算法。

1. Schema ：逻辑库，与MySQL中的Database（数据库）对应，一个逻辑库中定义了所包括的Table。
2. Table ：表，即物理数据库中存储的某一张表，与传统数据库不同，这里的表格需要声明其所存储的逻辑数据节点DataNode。 在此可以指定表的分片规则。
3. DataNode ：MyCAT的逻辑数据节点，是存放table的具体物理节点，也称之为分片节点，通过DataSource来关联到后端某个具体数据库上
4. DataSource ：定义某个物理库的访问地址，用于捆绑到Datanode上

Mycat读写分离

MyCat的读写分离是建立在MySQL主从复制基础之上实现的。

数据库读写分离对于大型系统或者访问量很高的互联网应用来说，是必不可少的一个重要功能。对于MySQL来说，标准的读写分离是主从模式，一个写节点Master后面跟着多个读节点，读节点的数量取决于系统的压力，通常是1-3个读节点的配置

Mycat读写分离和自动切换机制，需要mysql的主从复制机制配合。