高效能資料庫集群的第一種方式是「讀寫分離」，其本質是將訪問壓力分散到集群中的多個節點，但是沒有分散儲存壓力；
第二種方式是「分庫分表」，既可以分散訪問壓力，又可以分散儲存壓力。
讀寫分離的基本實現是：
解決主從複製延遲有幾種常見的方法：
1. 寫操作後的讀操作指定發給資料庫主伺服器
2. 讀從機失敗後再讀一次主機
3. 關鍵業務讀寫操作全部指向主機，非關鍵業務採用讀寫分離
分配機制
將讀寫操作區分開來，然後訪問不同的資料庫伺服器，一般有兩種方式：程式**封裝和中介軟體封裝。
程式**封裝。示意圖：
中介軟體封裝：
中介軟體封裝指的是獨立一套系統出來，實現讀寫操作分離和資料庫伺服器連線的管理。中介軟體對業務伺服器提供 sql 相容的協議，業務伺服器無須自己進行讀寫分離。對於業務伺服器來說，訪問中介軟體和訪問資料庫沒有區別，事實上在業務伺服器看來，中介軟體就是乙個資料庫伺服器。其基本架構是：
分散儲存的方法「分庫分表」，其中包括「分庫」和「分表」兩大類。
1、分庫：
業務分庫指的是按照業務模組將資料分散到不同的資料庫伺服器。 通過分庫，將業務分別儲存在不同的資料庫中，從而降低資料庫儲存壓力。
分庫後,sql的join和事務無法使用，不建議初創公司使用。
單台資料庫伺服器的效能：一般來說，單台資料庫伺服器能夠支撐 10 萬使用者量量級的業務。
2、分表：
將不同業務資料分散儲存到不同的資料庫伺服器，能夠支撐百萬甚至千萬使用者規模的業務，但如果業務繼續發展，同一業務的單錶資料也會達到單台資料庫伺服器的處理瓶頸。此時就需要對單錶資料進行拆分。
單錶資料拆分有兩種方式：垂直分表和水平分表。
垂直分表適合將表中某些不常用且佔了大量空間的列拆分出去。水平分表適合錶行數特別大的表。
水平分表後，某條資料具體屬於哪個切分後的子表，需要增加路由演算法進行計算。
常見的路由演算法有：
hash 路由
配置路由
nosql 是 sql 的乙個有力補充，nosql != no sql，而是 nosql = not only sql。
nosql 方案帶來的優勢，本質上是犧牲 acid 中的某個或者某幾個特性。
常見的 nosql 方案分為 4 類。
k-v 儲存：解決關聯式資料庫無法儲存資料結構的問題，以 redis 為代表。
文件資料庫：解決關聯式資料庫強 schema 約束的問題，以 mongodb 為代表。
列式資料庫：解決關聯式資料庫大資料場景下的 i/o 問題，以 hbase 為代表。
全文搜尋引擎：解決關聯式資料庫的全文搜尋效能問題，以 elasticsearch 為代表。
需要經過複雜運算後得出的資料，儲存系統無能為力
讀多寫少的資料，儲存系統有心無力
快取就是為了彌補儲存系統在這些複雜業務場景下的不足，其基本原理是
將可能重複使用的資料放到記憶體中，一次生成、多次使用，避免每次使用都去訪問儲存系統。
快取能夠帶來效能的大幅提公升，以 memcache 為例，單台 memcache 伺服器簡單的 key-value 查詢能夠達到 tps 50000 以上，其基本的架構是：
快取穿透是指快取沒有發揮作用，業務系統雖然去快取查詢資料，但快取中沒有資料，業務系統需要再次去儲存系統查詢資料。
快取雪崩是指當快取失效（過期）後引起系統效能急劇下降的情況。
快取熱點的解決方案就是複製多份快取副本，將請求分散到多個快取伺服器上，減輕快取熱點導致的單台快取伺服器壓力。
架構設計 9 高效能設計
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