CN112527775A - 一种基于双写的数据库扩展的方法及其装置 - Google Patents

一种基于双写的数据库扩展的方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于双写的数据库扩展的方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1、对旧服务进行升级，让服务同时操作新旧两库，并对数据修改进行双写到新库；步骤S2、设置离线的数据迁移工具，进行异步的数据同步；步骤S3、同时进行数据校验，保证完全一致性后进行数据库流量迁移，对数据库的流量从旧库迁移到新库，改为由新库提供线上服务；本发明不影响线上业务，不会导致数据丢失。

Description

一种基于双写的数据库扩展的方法及其装置
技术领域
本发明涉及数据库管理技术领域，特别是一种基于双写的数据库扩展的方法及其装置。
背景技术
目前数据库扩展，主要包括：底层表结构变更、水平扩展，分库个数变化、底层存储介质变化等，常用的解决数据库扩展问题方案主要有2类：一、停服扩展，一般步骤是挂公告，暂停服务；离线迁移数据；最后恢复服务。存在的缺点是，这是一种离线的，非高可用方案，另外这个方案还有一个很大缺点，就是必须在指定的时间完成升级，一旦出现问题，比如数据不一致，必须在规定的时间内解决，否则只能回滚，也不能保证能按计划完成。二、采用“pt-online-schema-change的工具”进行扩展，这个是互联网公司中相对成熟的方案，缺点是只适用于MySQL数据库，也只适用于表结构变更，对于分库个数的变化等无法适用；同时需要用到数据库的触发器，因为触发器性能比较低，所以这个操作必须在流量的低峰期进行。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的是提供一种基于双写的数据库扩展的方法，能进行高可用的平滑迁移，不影响线上业务，不会导致数据丢失。
本发明采用以下方案实现：一种基于双写的数据库扩展的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、对旧服务进行升级，让服务同时操作新旧两库，并对数据修改进行双写到新库；
步骤S2、设置离线的数据迁移工具，将异步的数据进行同步；
步骤S3、同时进行数据校验，保证完全一致性后进行数据库流量迁移，对数据库的流量从旧库迁移到新库，改为由新库提供线上服务。
进一步的，所述步骤S1进一步具体为：对旧服务进行升级，对数据进行修改的要写接口，该修改主要是对数据进行insert、delete和update操作，在新库上进行相同的操作即进行双写，而对于微服务接口这三个操作需要旧库和新库同时执行；由于此时新库中是没有数据，所以对于旧库、新库执行操作影响的行数不一样，但是仍然是旧服务对线上提供服务，不影响业务；该旧服务升级风险系数低，即第一、写接口的数量有限，则改动点相对比较少；第二、新库中的写操作执行成功与否，并不会对业务产生任何影响，因为一直是旧库对线上提供服务。
进一步的，所述步骤S2进一步具体为：数据迁移工具将数据从旧库迁移到新库，整个过程中依然是旧库对线上提供服务；迁移任何时间发现问题，能把新库中的数据清掉重来；数据迁移工具的实现方式为：将旧库与新库进行数据对应起来，然后进行数据解析服务，将旧库的数据解析生成目标数据，将目标数据保存到新库中。
进一步的，所述步骤S3进一步具体为：数据迁移完，理论上新旧库的数据已经一致，因为将双写进行了前置；但是极端情况下，发生了一个新库和旧库的删除操作，删除操作完，迁移数据将这些数据又插入到了新库中，这种不一致会导致新库中比旧库中会多几条数据，为了保证数据的一致性，在切库之前将旧库中的数据与新库进行比较，进行数据质量检查，并以旧库数据为准，直到数据完全一致，发现问题可及时进行回滚，风险低，服务对数据库的流量从旧库迁移到新库，由新库提供线上服务，此时能对数据库就行秒级的读操作，等日志重复程序完全追上之后，进行一个流量的切换。
本发明还提供了一种基于双写的数据库扩展的装置，所述装置包括双写模块、数据迁移模块、校验模块；
所述双写模块，用于对旧服务进行升级，让服务同时操作新旧两库，并对数据修改进行双写到新库；
所述数据迁移模块，设置离线的数据迁移工具，将异步的数据进行同步；
所述校验模块，用于进行数据校验，保证完全一致性后进行数据库流量迁移，对数据库的流量从旧库迁移到新库，改为由新库提供线上服务。
进一步的，所述双写模块的实现方式进一步具体为：对旧服务进行升级，对数据进行修改的要写接口，该修改主要是对数据进行insert、delete和update操作，在新库上进行相同的操作即进行双写，而对于微服务接口这三个操作需要旧库和新库同时执行；由于此时新库中是没有数据，所以对于旧库、新库执行操作影响的行数不一样，但是仍然是旧服务对线上提供服务，不影响业务；该旧服务升级风险系数低，即第一、写接口的数量有限，则改动点相对比较少；第二、新库中的写操作执行成功与否，并不会对业务产生任何影响，因为一直是旧库对线上提供服务。
进一步的，所述数据迁移模块的实现方式进一步具体为：数据迁移工具将数据从旧库迁移到新库，整个过程中依然是旧库对线上提供服务；迁移任何时间发现问题，能把新库中的数据清掉重来；数据迁移工具的实现方式为：将旧库与新库进行数据对应起来，然后进行数据解析服务，将旧库的数据解析生成目标数据，将目标数据保存到新库中。
进一步的，所述校验模块的实现方式进一步具体为：数据迁移完，理论上新旧库的数据已经一致，因为将双写进行了前置；但是极端情况下，发生了一个新库和旧库的删除操作，删除操作完，迁移数据将这些数据又插入到了新库中，这种不一致会导致新库中比旧库中会多几条数据，为了保证数据的一致性，在切库之前将旧库中的数据与新库进行比较，进行数据质量检查，并以旧库数据为准，直到数据完全一致，发现问题可及时进行回滚，风险低，服务对数据库的流量从旧库迁移到新库，由新库提供线上服务，此时能对数据库就行秒级的读操作，等日志重复程序完全追上之后，进行一个流量的切换。
本发明的有益效果在于：本发明的一种基于双写的数据库扩展的方法及其装置，是高可用的平滑迁移方案，不影响线上业务，对增删改数据进行新旧库双写，异步完成数据迁移和一致性校验，任何一个步骤出现问题，均可退回重来，风险系数极低。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
图2是本发明的一实施例的流程示意图。
图3是本发明的一实施例中数据迁移工具的工作流程示意图。
图4是本发明的一实施例中数据迁移工具和数据校验的具体实现原理图。
图5是本发明的一实施例中数据库流量迁移的原理图。
图6是本发明的系统原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参阅图1所示，本发明的一种基于双写的数据库扩展的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、对旧服务进行升级，让服务同时操作新旧两库，并对数据修改进行双写到新库；
步骤S2、设置离线的数据迁移工具，将异步的数据进行同步；
步骤S3、同时进行数据校验，保证完全一致性后进行数据库流量迁移，对数据库的流量从旧库迁移到新库，改为由新库提供线上服务。
下面结合一具体实施例对本发明作进一步说明：
请参阅图2所示，本发明的一种基于双写的数据库扩展的方法，
步骤1：升级服务，“数据修改”双写
对旧服务进行升级，对数据进行修改的写接口，主要是对数据进行insert、delete和update操作，在新库上进行相同的操作，就是对于的微服务接口这三个操作需要旧库和新库同时执行；由于此时新库中是没有数据，所以对于旧库、新库执行操作影响的行数不一样，但是仍然是旧服务对线上提供服务，不影响业务。这个服务升级风险系数很低，第一，写接口的数量非常的有限，所以改动点相对比较少（系统业务大部分是读请求）；第二，新库中的写操作执行成功与否，并不会对业务产生任何影响，因为一直是旧库对线上提供服务。
请参阅图3所示，步骤2：设置离线迁移数据工具，将异步的数据进行同步；
将数据从旧库逐步迁移到新库，风险低，因为整个过程中，依然是旧库对线上提供服务；任何时间发现问题，可以把新库中的数据清掉重来，它是一个可以缓慢迁移的过程。数据迁移工具的实现方式为：将旧库与新库进行数据对应起来，然后进行数据解析服务，将旧库的数据解析生成目标数据，将目标数据保存到新库中。
请参阅图4所示，步骤3：校验数据
数据迁移完，理论上面数据（新旧库）已经一致，因为将双写进行了前置；但是极端情况下，如发生了一个新库和旧库的删除操作，删除操作完，迁移数据将这些数据又插入到了新库中，在非常极其的情况下，才可能出现；这种不一致会导致新库中比旧库中可能会多几条数据，无论如何为了保证数据的一致性，在切库之前仍然是进行数据的比对。需要一个数据校验，来将旧库和新库中的数据进行对比，发现是否符合预期，并以旧库数据为准，直到数据完全一致，发现问题可及时进行回滚，风险低。
请参阅图5所示，步骤4：迁移流量
在数据比对完全一致之后，需要服务对数据库的流量从旧库迁移到新库，由新库提供服务，此时可以对数据库就行秒级的读操作，等日志重复程序完全追上之后，秒级的进行一个流量的切换 。
请参阅图6所示，本发明还提供了一种基于双写的数据库扩展的装置，所述装置包括双写模块、数据迁移模块、校验模块；
所述双写模块，用于对旧服务进行升级，让服务同时操作新旧两库，并对数据修改进行双写到新库；
所述数据迁移模块，设置离线的数据迁移工具，将异步的数据进行同步；
所述校验模块，用于进行数据校验，保证完全一致性后进行数据库流量迁移，对数据库的流量从旧库迁移到新库，改为由新库提供线上服务。
其中，所述双写模块的实现方式进一步具体为：对旧服务进行升级，对数据进行修改的要写接口，该修改主要是对数据进行insert、delete和update操作，在新库上进行相同的操作即进行双写，而对于微服务接口这三个操作需要旧库和新库同时执行；由于此时新库中是没有数据，所以对于旧库、新库执行操作影响的行数不一样，但是仍然是旧服务对线上提供服务，不影响业务；该旧服务升级风险系数低，即第一、写接口的数量有限，则改动点相对比较少；第二、新库中的写操作执行成功与否，并不会对业务产生任何影响，因为一直是旧库对线上提供服务。
所述数据迁移模块的实现方式进一步具体为：数据迁移工具将数据从旧库迁移到新库，整个过程中依然是旧库对线上提供服务；迁移任何时间发现问题，能把新库中的数据清掉重来；数据迁移工具的实现方式为：将旧库与新库进行数据对应起来，然后进行数据解析服务，将旧库的数据解析生成目标数据，将目标数据保存到新库中。
另外，所述校验模块的实现方式进一步具体为：数据迁移完，理论上新旧库的数据已经一致，因为将双写进行了前置；但是极端情况下，发生了一个新库和旧库的删除操作，删除操作完，迁移数据将这些数据又插入到了新库中，这种不一致会导致新库中比旧库中会多几条数据，为了保证数据的一致性，在切库之前将旧库中的数据与新库进行比较，进行数据质量检查，并以旧库数据为准，直到数据完全一致，发现问题可及时进行回滚，风险低，服务对数据库的流量从旧库迁移到新库，由新库提供线上服务，此时能对数据库就行秒级的读操作，等日志重复程序完全追上之后，秒级的进行一个流量的切换。
总之，本发明对旧服务进行升级，并对数据修改（增删改）进行双写到新库；设置离线的数据迁移工具，进行异步的数据同步；同时进行数据校验，保证完全一致性后进行数据库流量迁移，改走新库提供线上服务。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种基于双写的数据库扩展的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤S1、对旧服务进行升级，让服务同时操作新旧两库，并对数据修改进行双写到新库；
步骤S2、设置离线的数据迁移工具，将异步的数据进行同步；
步骤S3、同时进行数据校验，保证完全一致性后进行数据库流量迁移，对数据库的流量从旧库迁移到新库，改为由新库提供线上服务。
2.根据权利要求1所述的一种基于双写的数据库扩展的方法，其特征在于：所述步骤S1进一步具体为：对旧服务进行升级，对数据进行修改的要写接口，该修改主要是对数据进行insert、delete和update操作，在新库上进行相同的操作即进行双写，而对于微服务接口这三个操作需要旧库和新库同时执行；由于此时新库中是没有数据，所以对于旧库、新库执行操作影响的行数不一样，但是仍然是旧服务对线上提供服务，不影响业务；该旧服务升级风险系数低，即第一、写接口的数量有限，则改动点比较少；第二、新库中的写操作执行成功与否，并不会对业务产生任何影响，因为一直是旧库对线上提供服务。
3.根据权利要求1所述的一种基于双写的数据库扩展的方法，其特征在于：所述步骤S2进一步具体为：数据迁移工具将数据从旧库迁移到新库，整个过程中依然是旧库对线上提供服务；迁移任何时间发现问题，能把新库中的数据清掉重来；数据迁移工具的实现方式为：将旧库与新库进行数据对应起来，然后进行数据解析服务，将旧库的数据解析生成目标数据，将目标数据保存到新库中。
4.根据权利要求1所述的一种基于双写的数据库扩展的方法，其特征在于：所述步骤S3进一步具体为：数据迁移完，新旧库的数据已经一致，因为将双写进行了前置；但是极端情况下，发生了一个新库和旧库的删除操作，删除操作完，迁移数据将这些数据又插入到了新库中，这种不一致会导致新库中比旧库中会多几条数据，为了保证数据的一致性，在切库之前将旧库中的数据与新库进行比较，进行数据质量检查，并以旧库数据为准，直到数据完全一致，发现问题可及时进行回滚，风险低，服务对数据库的流量从旧库迁移到新库，由新库提供线上服务，此时能对数据库就行秒级的读操作，等日志重复程序完全追上之后，进行一个流量的切换。
5.一种基于双写的数据库扩展的装置，其特征在于：所述装置包括双写模块、数据迁移模块、校验模块；
所述双写模块，用于对旧服务进行升级，让服务同时操作新旧两库，并对数据修改进行双写到新库；
所述数据迁移模块，设置离线的数据迁移工具，将异步的数据进行同步；
所述校验模块，用于进行数据校验，保证完全一致性后进行数据库流量迁移，对数据库的流量从旧库迁移到新库，改为由新库提供线上服务。
6.根据权利要求5所述的一种基于双写的数据库扩展的装置，其特征在于：所述双写模块的实现方式进一步具体为：对旧服务进行升级，对数据进行修改的要写接口，该修改主要是对数据进行insert、delete和update操作，在新库上进行相同的操作即进行双写，而对于微服务接口这三个操作需要旧库和新库同时执行；由于此时新库中是没有数据，所以对于旧库、新库执行操作影响的行数不一样，但是仍然是旧服务对线上提供服务，不影响业务；该旧服务升级风险系数低，即第一、写接口的数量有限，则改动点比较少；第二、新库中的写操作执行成功与否，并不会对业务产生任何影响，因为一直是旧库对线上提供服务。
7.根据权利要求5所述的一种基于双写的数据库扩展的装置，其特征在于：所述数据迁移模块的实现方式进一步具体为：数据迁移工具将数据从旧库迁移到新库，整个过程中依然是旧库对线上提供服务；迁移任何时间发现问题，能把新库中的数据清掉重来；数据迁移工具的实现方式为：将旧库与新库进行数据对应起来，然后进行数据解析服务，将旧库的数据解析生成目标数据，将目标数据保存到新库中。
8.根据权利要求5所述的一种基于双写的数据库扩展的装置，其特征在于：所述校验模块的实现方式进一步具体为：数据迁移完，新旧库的数据已经一致，因为将双写进行了前置；但是极端情况下，发生了一个新库和旧库的删除操作，删除操作完，迁移数据将这些数据又插入到了新库中，这种不一致会导致新库中比旧库中会多几条数据，为了保证数据的一致性，在切库之前将旧库中的数据与新库进行比较，进行数据质量检查，并以旧库数据为准，直到数据完全一致，发现问题可及时进行回滚，风险低，服务对数据库的流量从旧库迁移到新库，由新库提供线上服务，此时能对数据库就行秒级的读操作，等日志重复程序完全追上之后，进行一个流量的切换。
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