Горизонтальное масштабирование PHP-приложений, часть 2

В первой части мы обсудили горизонтальное масштабирование уровня приложения — масштабирование серверов для одновременной обработки PHP-кода с помощью балансировщиков нагрузки и других средств. Мы рассмотрели обмен локальными данными, затронули вопросы потенциальной оптимизации и объяснили основы балансировщиков нагрузки.

Прикладной уровень, однако, не единственное, что требует масштабирования. С повышением спроса на наше приложение возникает потребность в более высоких операциях чтения / записи в базе данных. В этой части мы рассмотрим масштабирование базы данных, объясним репликацию и рассмотрим некоторые распространенные ошибки, которые вы можете избежать.

оптимизация

Как и в части 1, сначала нужно упомянуть оптимизацию. Правильно индексируйте вашу базу данных, убедитесь, что таблицы состоят из наименьшего количества важных данных, и users_basic вторичную информацию в других ( users_basic + users_additional + users_alt_contacts и т. Д. — известную как users_alt_contacts базы данных — сложная тема, гарантирующая свою собственную статью, users_alt_contacts ), делая небольшие атомарные запросы в отличие от больших оперативных вычислений — все эти методы могут помочь вам ускорить работу ваших баз данных и избежать узких мест. Есть один аспект, который может помочь еще больше — кеш запросов .

Серверы баз данных обычно кэшируют результаты и скомпилированные запросы SELECT, которые были выполнены в последний раз. Это позволяет клиенту (нашему приложению) получать данные из кэша вместо того, чтобы снова ждать выполнения. Такой подход экономит циклы ЦП, дает результаты быстрее и освобождает серверы от ненужных вычислений. Но размер кэша запросов ограничен, и некоторые наборы данных меняются чаще, чем другие. Использование кэша для всех наших данных было бы смешно, особенно если некоторая информация изменяется быстрее, чем какая-либо другая информация. Несмотря на то, что кэш может быть точно настроен, в зависимости от поставщика базы данных, есть подход, который очень хорошо подходит для решения кеша запросов — контекстная группировка серверов.

Когда вы группируете серверы, у вас есть группы серверов, каждый из которых выделен для определенной части вашего приложения. Скажем, я создаю сайт азартных игр онлайн — у меня может быть одна группа для внутриигровых чатов, одна группа для текущих игр, одна группа для учетных записей пользователей. Группа учетных записей пользователей не требует столько чтения или записи, по крайней мере, не так много, как функции чатов или игр, поэтому мы можем уменьшить ее — там есть 5 серверов. В группе чатов у нас может быть 10 серверов, потому что общение миллионов наших пользователей в режиме реального времени очень важно для высокого качества игры. Но нет такого важного аспекта, как настоящие игры — наш хлеб с маслом — поэтому они получают исключительно большую группу, может быть, 20 серверов.

Это гарантирует, что вы делаете все свои пользовательские чтения и записи в одной группе, не затрагивая другие. Игры должны быть быстрыми, поэтому самая большая группа используется для обеспечения быстрого обслуживания (как для чтения, так и для записи), в то время как страница учетной записи пользователя не так важна для людей, которые уже вошли в систему и готовятся к ней. изменить вещи — мы уже привлекли их внимание, и нам не нужно удивлять их сверхбыстрой отзывчивостью в не критически важных для бизнеса частях нашего приложения.

Все группы имеют одинаковые общие данные (см. MSR ниже), так что вы можете перемещать серверы из одной группы в другую — скажем, есть огромный покерный чемпионат, и у вас есть миллионы пользователей, наблюдающих за игрой — игровая группа может извлечь выгоду из 4- 5 серверов взяты из чат-группы, чтобы убедиться, что она справится с нагрузкой. Тем не менее, существуют встроенные решения для кластерных баз данных, и одним из таких решений является Master Slave Replication.

 <? php $config =  $this -> getService ( 'configProvider' ); $master =   new  PDO ( 
     'mysql:dbname=' . $config -> db -> master -> name . ';host=' . $config -> db -> master -> host , $config -> db -> master -> user , $config -> db -> master -> password ); $statement =  $master -> prepare ( 'SOME QUERY FOR UPDATING' ); 
 //... 

 <? php $config =  $this -> getService ( 'configProvider' ); $slave =   new  PDO ( 
     'mysql:dbname=' . $config -> db -> slave -> name . ';host=' . $config -> db -> slave -> host , $config -> db -> slave -> user , $config -> db -> slave -> password ); $results =  $slave -> query ( 'SOME QUERY FOR READING' ); 
 //... 

 <? php $config =  $this -> getService ( 'configProvider' ); 

 // Pick random slave from list of possible slaves $slaveConfig =  $config -> db -> slaves [ array_rand ( $config -> db -> slaves )]; $slave =   new  PDO ( 
     'mysql:dbname=' . $slaveConfig -> name . ';host=' . $slaveConfig -> host , $slaveConfig -> user , $slaveConfig -> password ); $results =  $slave -> query ( 'SOME QUERY FOR READING' ); 
 //... 

 <? php // ... some class, some connect() method $config =  $this -> getService ( 'configProvider' ); $mailer =  $this -> getService ( 'mailer' ); $validSlaves =  $config -> db -> slaves ; $bConnectionSuccessful =   false ; 

 while   (! empty ( $validSlaves )   &&   ! $bConnectionSuccessful )   { $randomSlaveKey =  array_rand ( $validSlaves ); $randomSlave =  $validSlaves [ $randomSlaveKey ]; 
     try   { $slave =   new  PDO ( 
             'mysql:dbname=' . $randomSlave -> name . ';host=' . $randomSlave -> host , $randomSlave -> user , $randomSlave -> password ); $bConnectionSuccessful =   true ; 
     }   catch   ( \P DOException  $e )   { unset ( $validSlaves [ $randomSlaveKey ]); $mailer -> reportError (   ...   );   // Some kind of email sent to the admins, or the master log, etc 
     }   catch   ( \Exception $e )   { unset ( $validSlaves [ $randomSlaveKey ]); $mailer -> reportError (   ...   );   // Some kind of different email sent to the admins, or the master log, etc 
     } 
 } 

 if   ( $bConnectionSuccessful )   { 
     return  $slave ; 
 } $mailer -> reportError (   ...   );   // Report that the entire attempt to connect to any slave failed 
 throw   new  \Exception (   ...   );   // or report via an exception with details in the message 

 <? php $db =  $this -> getService ( 'db' ); $master =  $db -> get ( 'master' ); $slave =  $db -> get ( 'slave' ); 

 // value is currently 1 $master -> exec ( 'UPDATE `some_table` SET `value` += 1 WHERE `id` = 1' );   // executes $slave -> query ( 'SELECT `value` FROM `some_table` WHERE `id` = 1' );   // value is still 1