CN108399262A - 一种数据库扩容方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据库扩容方法及系统，涉及数据库领域。该方法包括：获取扩容标识；根据扩容标识对数据库进行监控，当数据库满足扩容条件时，对数据库进行动态平滑扩容。本发明提供的一种数据库扩容方法及系统，通过扩容标识对数据库的进行监控，并根据扩容标识对数据库进行动态平滑扩容，使数据库对其中的存储表本身进行扩容，能够解决数据库在扩容过程中的热点不均衡、扩容数据难迁移等问题。
Description
技术领域
本发明涉及数据库领域，尤其涉及一种数据库扩容方法及系统。
背景技术
随着互联网应用的广泛普及，海量数据的存储和访问成为了系统设计的瓶颈问题。数据库扩容成了解决海量数据存储和访问的常用手段，但是现有的数据库扩容方案通常面临热点不均衡、扩容数据难迁移等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种数据库扩容方法及系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种数据库扩容方法，包括：
获取扩容标识；
根据所述扩容标识对数据库进行监控，当所述数据库满足扩容条件时，对所述数据库进行动态平滑扩容。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种数据库扩容方法，通过扩容标识对数据库的进行监控，并根据扩容标识对数据库进行动态平滑扩容，使数据库对其中的存储表本身进行扩容，而不是像传统的扩容方案一样，建立新表，将数据迁移到新表中。本发明能够解决数据库在扩容过程中的热点不均衡、扩容数据难迁移等问题。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述获取扩容标识之前，还包括：
通过主主互备和主从互备的结构对所述数据库进行分表，得到主表和从表，其中，所述主表用于数据写入，所述从表用于数据读取。
采用上述进一步方案的有益效果是：分别通过主主互备和主从互备对数据库进行分表，实现了数据库的读写分离，能够提高数据库的读写效率，同时保证扩容过程足够平滑，使得业务处理环节不受影响且无感知。
进一步地，所述根据所述扩容标识对数据库进行监控，当所述数据库满足扩容条件时，对所述数据库进行动态平滑扩容，具体包括：
根据所述扩容标识对所述数据库的主表和从表的剩余空间进行监控，当所述剩余空间的容量小于预设容量时，分别对所述数据库的主表和从表进行动态平滑扩容。
进一步地，所述分别对所述数据库的主表和从表进行动态平滑扩容，具体包括：
基于2的指数倍算法对所述数据库的主表和从表进行扩容。
采用上述进一步方案的有益效果是：基于2的指数倍算法对所述数据库的主表和从表进行扩容，能够使数据库的扩容过程更加平滑简便。
进一步地，所述获取扩容标识之前，还包括：
获取分片键字段和非分片键字段；其中，所述分片键字段存储在主表中，所述非分片键字段存储在从表中；
将所述分片键字段和所述非分片键字段进行映射，并将得到的映射关系存储在预设缓存中。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将所述分片键字段和所述非分片键字段进行映射，并将得到的映射关系存储在预设缓存中，以统一的缓存实现对非分片键字段查询的映射关系存储，能够避免全表查询，提高查询性能。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述技术方案中任一项所述的方法。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
一种数据库扩容系统，包括：
扩容标识获取单元，用于获取扩容标识；
监控单元，用于根据所述扩容标识对数据库进行监控，当所述数据库满足扩容条件时，对所述数据库进行动态平滑扩容。
进一步地，所述数据库扩容系统还包括：
分表单元，用于通过主主互备和主从互备的结构对所述数据库进行分表，得到主表和从表，其中，所述主表用于数据写入，所述从表用于数据读取。
进一步地，所述监控单元具体用于根据所述扩容标识对所述数据库的主表和从表的剩余空间进行监控，当所述剩余空间的容量小于预设容量时，分别对所述数据库的主表和从表进行动态平滑扩容。
进一步地，所述监控单元具体用于基于2的指数倍算法对所述数据库的主表和从表进行扩容。
进一步地，所述数据库扩容系统还包括：
字段获取单元，用于获取分片键字段和非分片键字段；其中，所述分片键字段存储在主表中，所述非分片键字段存储在从表中；
映射单元，用于将所述分片键字段和所述非分片键字段进行映射，并将得到的映射关系存储在预设缓存中。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明一种数据库扩容方法的一个实施例提供的流程示意图；
图2为本发明一种数据库扩容方法的另一实施例提供的流程示意图；
图3为本发明一种数据库扩容系统的一个实施例提供的结构框架图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，为本发明一种数据库扩容方法的一个实施例提供的流程示意图，该方法包括：
S1，获取扩容标识。
需要说明的是，扩容标识是动态识别配置的，可以为预先编写的脚本或程序，其用于识别扩容的时机和扩容动作，以及扩容的基数。扩容的基数可以根据实际需求设置。
S2，根据扩容标识对数据库进行监控，当数据库满足扩容条件时，对数据库进行动态平滑扩容。
需要说明的是，扩容条件是用于识别扩容时机的条件，即何时该扩容，可以为数据库的容量、数据库的使用时间等。
例如，当数据库的容量达到预设值时，便识别出到了扩容的时机，数据库开始进行扩容，当扩容的基数设置为1时，数据库可以进行2的指数倍扩容其中，2指的是2个数据库，假设扩容之前，数据库是2库4表(2个数据库，共4个数据表)，那么在进行第一次扩容时，扩容标识由1变为2，那么数据库就变为22，即4库8表。在进行第二次扩容时，扩容标识由2变为3，那么数据库就变为23，即8库16表，通过引入扩容标识，保证了数据库的动态平滑扩容。
又例如，还可以对数据库进行水平切分，将数据均分到两个相同的数据库中。
本实施例提供的一种数据库扩容方法，通过扩容标识对数据库的进行监控，并根据扩容标识对数据库进行动态平滑扩容，使数据库对其中的存储表本身进行扩容，而不是像传统的扩容方案一样，建立新表，将数据迁移到新表中，能够解决数据库在扩容过程中的热点不均衡、扩容数据难迁移等问题。
如图2所示，为本发明一种数据库扩容方法的另一实施例提供的流程示意图，该方法包括：
S1，获取扩容标识。
需要说明的是，本实施例中与上述实施例相同的步骤的说明，可以参考上述实施例中的对应说明，在此不再赘述。
S2，根据扩容标识对数据库进行监控，当数据库满足扩容条件时，对数据库进行动态平滑扩容。
优选地，在步骤S1之前，还可以包括：
S01，通过主主互备和主从互备的结构对数据库进行分表，得到主表和从表，其中，主表用于数据写入，从表用于数据读取。
需要说明的是，主主互备指的是对主表进行主表备份，主从互备指的是对主表进行从表互备，也就是说，对数据库进行主主互备和主从互备分表后，可以有4张数据表，分别是主表、备份主表、从表、备份主表的从表。
分别通过主主互备和主从互备对数据库进行分表，实现了数据库的读写分离，能够提高数据库的读写效率，同时保证扩容过程足够平滑，使得业务处理环节不受影响且无感知。
优选地，步骤S2中，具体可以包括：
S2`，根据扩容标识对数据库的主表和从表的剩余空间进行监控，当剩余空间的容量小于预设容量时，分别对数据库的主表和从表进行动态平滑扩容。
例如，当剩余空间的容量小于预设容量时，可以将2库4表扩容为4库8表。
优选地，分别对数据库的主表和从表进行动态平滑扩容，具体可以包括：对主表本身进行扩容，使主表的容量增加，并对容量增加后的主表进行主主备份和主从备份。
需要说明的是，分别对数据库的主表和从表进行动态平滑扩容，可以先对主表进行扩容，在主表的基础上增加主表的容量，这样可以避免数据迁移，无需对已存储在主表中的数据进行处理，就可以读写以前存储在主表中的数据，进行扩容后，再将扩容后的主表进行主从互备处理，就可以得到扩容后的从表了。
优选地，上述分别对数据库的主表和从表进行动态平滑扩容，具体包括：
基于2的指数倍算法对数据库的主表和从表进行扩容。
2为底数，扩容标识为指数，初始扩容标识可以取1，每次扩容使扩容标识加1，就可以完成对数据库的主表和从表的扩容。
基于2的指数倍算法对数据库的主表和从表进行扩容，能够使数据库的扩容过程更加平滑简便。
优选地，在步骤S1之前，还可以包括：
S02，获取分片键字段和非分片键字段；其中，分片键字段存储在主表中，非分片键字段存储在从表中。
例如，在存储用户名和号码的业务场景中，用户名可以用于查找号码，对应的就是非分片键字段，号码对应的就是分片键字段。
S03，将分片键字段和非分片键字段进行映射，并将得到的映射关系存储在预设缓存中。
将用户名和号码的对应关系存储在缓存中，当想用用户名查号码时，先在缓存中查找得到分片键字段与非分片键字段的对应关系，再在从表中查找号码。
通过将分片键字段和非分片键字段进行映射，并将得到的映射关系存储在预设缓存中，以统一的缓存实现对非分片键字段查询的映射关系存储，能够避免全表查询，提高查询性能。
本实施例提供的一种数据库扩容方法，通过扩容标识对数据库的进行监控，并根据扩容标识对数据库进行基于2的指数倍的动态平滑扩容，使数据库对其中的存储表本身进行扩容，而不是像传统的扩容方案一样，建立新表，将数据迁移到新表中，能够解决数据库在扩容过程中的热点不均衡、扩容数据难迁移等问题，并通过分簇分表思想的分段扩容机制保证扩容过程足够平滑，使得业务处理环节不受影响无感知，并以主主互备和主从互备方式解决数据库高可用和读写分离，以统一缓存实现对非分片键字段查询的映射关系存储，优化避免了全表查询，提高了查询性能。
如图3所示，为本发明一种数据库0扩容系统的一个实施例提供的结构框架图，该系统包括：
扩容标识获取单元1，用于获取扩容标识。
监控单元2，用于根据扩容标识对数据库0进行监控，当数据库0满足扩容条件时，对数据库0进行动态平滑扩容。
优选地，该系统还可以包括：
分表单元3，用于通过主主互备和主从互备的结构对数据库0进行分表，得到主表和从表，其中，主表用于数据写入，从表用于数据读取。
优选地，监控单元2具体用于根据扩容标识对数据库0的主表和从表的剩余空间进行监控，当剩余空间的容量小于预设容量时，分别对数据库0的主表和从表进行动态平滑扩容。
优选地，监控单元2具体用于基于2的指数倍算法对数据库0的主表和从表进行扩容。
优选地，该系统还可以包括：
字段获取单元4，用于获取分片键字段和非分片键字段；其中，分片键字段存储在主表中，非分片键字段存储在从表中；
映射单元5，用于将分片键字段和非分片键字段进行映射，并将得到的映射关系存储在预设缓存中。
在另一实施例中，本发明还提供一种存储介质，存储介质中存储有指令，当计算机读取指令时，使计算机执行如上述各实施例中任一项的方法。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种数据库扩容方法，其特征在于，包括：
获取扩容标识；
根据所述扩容标识对数据库进行监控，当所述数据库满足扩容条件时，对所述数据库进行动态平滑扩容。
2.根据权利要求1所述的数据库扩容方法，其特征在于，所述获取扩容标识之前，还包括：
通过主主互备和主从互备的结构对所述数据库进行分表，得到主表和从表，其中，所述主表用于数据写入，所述从表用于数据读取。
3.根据权利要求2所述的数据库扩容方法，其特征在于，所述根据所述扩容标识对数据库进行监控，当所述数据库满足扩容条件时，对所述数据库进行动态平滑扩容，具体包括：
根据所述扩容标识对所述数据库的主表和从表的剩余空间进行监控，当所述剩余空间的容量小于预设容量时，分别对所述数据库的主表和从表进行动态平滑扩容。
4.根据权利要求3所述的数据库扩容方法，其特征在于，所述分别对所述数据库的主表和从表进行动态平滑扩容，具体包括：
基于2的指数倍算法对所述数据库的主表和从表进行扩容。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的数据库扩容方法，其特征在于，所述获取扩容标识之前，还包括：
获取分片键字段和非分片键字段；其中，所述分片键字段存储在主表中，所述非分片键字段存储在从表中；
将所述分片键字段和所述非分片键字段进行映射，并将得到的映射关系存储在预设缓存中。
6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
7.一种数据库扩容系统，其特征在于，包括：
扩容标识获取单元，用于获取扩容标识；
监控单元，用于根据所述扩容标识对数据库进行监控，当所述数据库满足扩容条件时，对所述数据库进行动态平滑扩容。
8.根据权利要求7所述的数据库扩容系统，其特征在于，还包括：
分表单元，用于通过主主互备和主从互备的结构对所述数据库进行分表，得到主表和从表，其中，所述主表用于数据写入，所述从表用于数据读取。
9.根据权利要求8所述的数据库扩容系统，其特征在于，所述监控单元具体用于根据所述扩容标识对所述数据库的主表和从表的剩余空间进行监控，当所述剩余空间的容量小于预设容量时，分别对所述数据库的主表和从表进行动态平滑扩容。
10.根据权利要求9所述的数据库扩容系统，其特征在于，所述监控单元具体用于基于2的指数倍算法对所述数据库的主表和从表进行扩容。
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