MySQL 云原生与分布式： TiDB 在分布式 NewSQL 数据库中的设计理念 大家好，今天我们来深入探讨 MySQL 在云原生与分布式架构下的演进，特别是聚焦于 TiDB 这一杰出的分布式 NewSQL 数据库。我们将从 TiDB 的设计理念出发，分析其如何解决传统 MySQL 在扩展性、可用性和一致性等方面面临的挑战，并通过代码示例和逻辑分析，帮助大家理解 TiDB 的核心技术原理。 一、传统 MySQL 的困境与 NewSQL 的诞生 在深入 TiDB 之前，我们先回顾一下传统 MySQL 在面对大规模数据和高并发场景时遇到的问题。 扩展性瓶颈： 传统 MySQL 的扩展主要依赖于主从复制和分库分表。主从复制只能提高读性能，写性能依旧受限于单主节点。分库分表虽然可以横向扩展，但引入了复杂的数据路由、事务管理和跨库 Join 等问题。 可用性挑战： 单点故障是传统 MySQL 的致命弱点。虽然可以通过主从切换提高可用性，但切换过程存在数据丢失的风险，且切换时间较长，影响业务连续性。 一致性问题： 主从复制存在数据延迟，可能导致读到过期数据。虽然可以通过半同步复制提高一致性，但牺 …
MySQL云原生与分布式之：`MySQL`的`HeatWave`：其在`OLAP`加速中的分布式架构。
MySQL HeatWave：云原生分布式OLAP加速引擎 大家好！今天我们来深入探讨 MySQL HeatWave，一个专为云原生和分布式环境设计的 OLAP 加速引擎。我们将重点关注它的分布式架构，以及它如何在 OLAP 场景下实现卓越的性能。 1. OLAP 的挑战与 MySQL 的演进 传统的 MySQL 主要针对 OLTP (Online Transaction Processing) 工作负载进行了优化。OLTP 操作通常涉及少量数据的快速读写，例如用户注册、订单创建等。然而，随着数据量的爆炸式增长，企业越来越需要进行复杂的分析查询，这就是 OLAP (Online Analytical Processing) 的需求。 OLAP 查询通常涉及大量数据的聚合、过滤和排序，例如计算特定时间段内的销售总额、分析不同产品的销售趋势等。传统的 MySQL 在处理这些查询时，往往会面临性能瓶颈，主要原因有以下几点： 行式存储： MySQL 默认使用行式存储，这对于 OLTP 操作非常高效，因为它可以快速检索到特定行的数据。然而，对于 OLAP 查询，往往只需要访问少数几列的数据，行式 …
MySQL云原生与分布式之：`MySQL Group Replication`：其在分布式一致性中的`Paxos`协议实践。
MySQL Group Replication：Paxos协议在分布式一致性中的实践 大家好，今天我们来深入探讨MySQL Group Replication，重点关注它在分布式一致性中如何实践Paxos协议。Group Replication是MySQL官方提供的一种高可用性和容错解决方案，它通过多副本同步机制，确保数据在多个MySQL实例上保持一致。而Paxos协议，则是Group Replication实现这种一致性的核心理论基础。 1. Group Replication 简介 Group Replication (GR) 是 MySQL 5.7.17 版本引入的一种基于组复制的插件。它允许创建一个由多个MySQL实例组成的集群，这些实例会自动同步数据，并提供高可用性和容错能力。 主要特点： 多主模式 (Multi-Primary Mode): 允许所有组成员读写数据，简化应用开发。 单主模式 (Single-Primary Mode): 只有一个成员可以写入数据，其他成员只读，适用于对写入冲突敏感的场景。 自动成员管理: 新成员加入或旧成员离开集群时，GR 会自动管理。 容错 …
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MySQL云原生与分布式之：`MySQL`的`TiDB`：其在分布式`NewSQL`数据库中的设计理念。
MySQL 云原生与分布式： TiDB 的 NewSQL 设计理念 大家好，今天我们来聊聊 MySQL 云原生与分布式架构，以及其中一个重要的实践案例：TiDB。我们将深入探讨 TiDB 作为分布式 NewSQL 数据库的设计理念，并结合实际代码示例来加深理解。 1. MySQL 的扩展瓶颈与 NewSQL 的诞生 传统的 MySQL 在面对海量数据和高并发场景时，会遇到扩展瓶颈。主要体现在以下几个方面： 单机容量限制： 单台 MySQL 服务器的存储容量和计算能力终究有限。 垂直扩展困难： 提升单机硬件配置（垂直扩展）的成本很高，且存在性能瓶颈。 水平扩展复杂： 通过主从复制实现读写分离，虽然可以分担读压力，但写入压力仍然集中在主库。分库分表虽然能解决容量问题，但引入了复杂的数据路由、事务一致性等问题。 为了解决这些问题，NewSQL 数据库应运而生。NewSQL 旨在提供传统关系型数据库的 ACID 事务保证，同时具备 NoSQL 数据库的水平扩展能力和高性能。 2. TiDB 的架构概览 TiDB 是一款开源的分布式 NewSQL 数据库，兼容 MySQL 协议。其核心架构主要由 …
MySQL云原生与分布式之：`MySQL`的`HeatWave`：其在`OLAP`加速中的分布式架构。
MySQL HeatWave：云原生OLAP加速的分布式架构 各位同学，大家好！今天我们来聊聊 MySQL HeatWave，一个在云原生环境下为 MySQL 提供 OLAP 加速的强大的分布式架构。我们将深入探讨 HeatWave 的架构设计、核心组件、数据管理策略、查询执行流程以及它如何显著提升分析型查询的性能。 1. OLTP 与 OLAP：两种不同的应用场景 在深入 HeatWave 之前，我们需要先区分两种主要的应用场景：OLTP (Online Transaction Processing) 和 OLAP (Online Analytical Processing)。 OLTP (联机事务处理): 侧重于事务性操作，例如订单处理、银行转账等。特点是并发量高、事务短小、数据更新频繁。MySQL 传统上更擅长处理 OLTP 负载。 OLAP (联机分析处理): 侧重于数据分析和决策支持，例如销售报表、趋势分析等。特点是查询复杂、数据量大、需要对历史数据进行聚合和分析。 特性 OLTP OLAP 数据类型 实时数据、当前数据 历史数据、汇总数据 操作类型 插入、更新、删除、简单查 …
MySQL云原生与分布式之：`MySQL Group Replication`：其在分布式一致性中的`Paxos`协议实践。
好的，下面这篇文章将深入探讨MySQL Group Replication及其在分布式一致性中Paxos协议的实践。 MySQL Group Replication与Paxos协议：构建高可用分布式数据库 大家好，今天我们来聊聊MySQL Group Replication (MGR)，以及它如何利用Paxos协议的变体来实现分布式一致性。MGR是MySQL官方提供的一种高可用、高容错的解决方案，它通过在多个MySQL实例之间复制数据，并采用分布式一致性算法来保证数据的一致性，从而实现故障自动切换和数据冗余。 Group Replication 的核心概念 在深入Paxos之前，我们先理解一下Group Replication的基本概念： 组成员 (Member): Group Replication集群中的每个MySQL实例都是一个成员。 组 (Group): 由多个成员组成的集合，共同维护一份数据。 单主模式 (Single-Primary Mode): 集群中只有一个成员可以接受写操作，其他成员只进行读操作。写操作必须先经过多数成员的同意才能提交。 多主模式 (Multi-Pri …
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MySQL高可用与集群之：`MySQL“Cluster`：其在内存数据库和分布式架构中的应用。
好的，让我们开始吧。 MySQL Cluster：内存数据库与分布式架构的深度剖析 大家好，今天我们来深入探讨MySQL Cluster，一个在内存数据库和分布式架构领域扮演重要角色的技术。我们将从它的架构、配置、使用，以及在实际场景中的应用等方面进行详细讲解，并穿插代码示例，力求让大家对MySQL Cluster有一个全面而深入的理解。 1. MySQL Cluster 架构概述 MySQL Cluster是一个分布式、高可用、高吞吐的数据库解决方案，它使用NDB（Network Database）存储引擎，数据存储在多个数据节点上，并通过MySQL服务器节点提供SQL接口。这种架构允许数据在多个节点间进行共享和复制，从而实现高可用性和可扩展性。 核心组件包括： 管理节点 (MGM): 负责整个集群的管理和配置，存储集群的配置文件，并监控各个节点的状态。 数据节点 (NDBD): 实际存储数据的地方，采用内存数据库的架构，数据可以持久化到磁盘。 SQL节点 (MySQL Server): 提供SQL接口，客户端通过SQL节点访问集群中的数据，可以有多个SQL节点，实现读写分离和负载均 …
MySQL高级讲座篇之：MySQL的分布式锁：`GET_LOCK()`和`Redis`分布式锁的对比。
各位观众老爷们，大家好！今天咱来聊聊分布式锁这档子事儿。锁这玩意儿，单机玩得溜溜的，synchronized、ReentrantLock，哪个不是信手拈来？ 可一旦到了分布式环境，就没那么简单了。想象一下，好几个服务器同时抢着修改同一条数据，那场面，简直比双十一零点抢购还激烈！ 所以，今天就来掰扯掰扯MySQL自带的GET_LOCK()和咱们常用的Redis分布式锁，看看它们各自的优缺点，以及在什么场景下该用哪个更合适。 开场白：锁，你这磨人的小妖精！ 要说锁的重要性，那就好比高速公路上的收费站。没有收费站，大家一窝蜂往前冲，最后的结果就是堵成一锅粥。 锁的作用就是保证在同一时刻，只有一个线程（或者服务器节点）能够访问共享资源，避免数据错乱，保证数据一致性。 第一部分：MySQL的GET_LOCK()：简单粗暴，但也够用！ 先来说说MySQL自带的GET_LOCK()函数。这玩意儿用起来非常简单，只需要执行一个SQL语句，就能尝试获取一个锁。 获取锁: SELECT GET_LOCK(‘my_lock_name’, 10); 这条语句的意思是：尝试获取名为my_lock_name的锁， …
MySQL高级讲座篇之：构建可扩展的数据库架构：从单机到分布式集群的演进之路。
大家好，我是老码，今天咱们聊聊MySQL的升级打怪之路：从单机小弟到分布式集群大佬的演进。 咱们的目标是，让你的数据库能扛得住双十一，也能陪你一起慢慢变老（数据安全第一！）。 第一关：单机MySQL的甜蜜与忧伤 一开始，咱们都是从单机MySQL开始的。安装简单，配置方便，运行飞快（数据量小的时候）。但这就像初恋，美好但脆弱。 优点： 部署简单，维护方便，成本低廉。 缺点： 性能瓶颈明显，容量有限，单点故障风险高。 咱们先来个简单的MySQL配置（my.cnf/my.ini）： [mysqld] port = 3306 datadir = /var/lib/mysql # 数据目录，重要！ socket = /var/lib/mysql/mysql.sock character-set-server=utf8mb4 # 字符集，防止乱码 collation-server=utf8mb4_unicode_ci innodb_buffer_pool_size = 128M # 重要的缓存！根据内存调整 max_connections = 100 # 最大连接数，别太小 log-error=/ …
Redis 作为分布式缓存：缓存穿透、雪崩、击穿的解决方案
好的，各位听众，欢迎来到今天的“Redis缓存那些事儿”讲座。今天咱们要聊的是Redis作为分布式缓存时，那些让人头疼的“穿透”、“雪崩”和“击穿”，以及怎么用各种姿势优雅地解决它们。 开场白：缓存，你又爱又恨的小妖精 缓存，这玩意儿就像你家冰箱，放点常用的东西进去，拿的时候嗖嗖快，但用不好，它也能变成细菌滋生的温床。在分布式系统中，Redis就是这个冰箱，它能加速你的数据访问，减轻数据库压力，但如果姿势不对，就会引发各种奇奇怪怪的问题。 第一幕：缓存穿透，查无此人的尴尬 啥是缓存穿透？简单来说，就是用户请求的数据，Redis里没有，数据库里也没有。每次请求都直奔数据库，就像你每次都饿着肚子去超市买菜，冰箱永远是空的！ 问题描述： 恶意攻击：黑客故意请求大量不存在的数据，让数据库不堪重负。 数据异常：程序bug导致请求的数据ID永远不存在。 解决方案： 布隆过滤器 (Bloom Filter)：事前过滤，防止坏人进门 这玩意儿就像你家门口的保安，能快速告诉你这个人是不是“可疑人员”（可能存在于数据库）。它是一种概率型数据结构，能告诉你某个元素“可能存在”或“绝对不存在”。 优点： 占用 …