使用RDS代理和只读解决负载过高的问题

概览

在数据库的使用过程中，随着流量的不断增长，需要对RDS实例进行扩容以满足高并发的性能要求，扩容方案一般情况下分为如下两类：

• 纵向扩展（Scale-Up）方案：升级RDS实例的套餐规格，通过增加CPU和内存的配置，提升数据库性能

• 横向扩展（Scale-Out）方案：借助MySQL主从同步特性，通过增加RDS只读实例，构建一主多从的数据库架构，进而提升RDS的性能和容量。

本文重点讲述横向扩展方案的最佳实践。

需求场景

如何如下特征的数据库适合采用横向扩展方案——

• 当前RDS实例流量较大，实例负载较高，MySQL慢日志中存在大量的只读SQL请求
• SQL读写比较高：读SQL占比越高，横向扩展方案的效果越好
• SQL存在OLAP类型的查询（如统计查询、BI分析查询、批量查询）：基于流量隔离思路，把长耗时的SQL单独访问只读实例，避免影响正常的实时流量
• 预计未来数据库读SQL请求量会快速增长

方案概述

• 第一步：创建只读实例：创建只读实例前需要先创建好标准实例，进入标准实例控制台即可选择创建只读实例
• 第二步：创建代理实例：创建代理实例前需要先创建好标准实例，进入标准实例控制台即可选择创建代理实例，每个RDS标准实例仅能创建一个代理实例（代理实例的节点数可按需扩展）
• 第三步：创建代理实例专有账号：连接到云数据库RDS代理实例，需使用代理实例专有账号、密码；创建代理实例专有账号的同时，将自动将该账号同步到主实例
• 第四步：将代理实例的IP/域名、端口、账号、密码配置到应用程序代码中
• 第五步：在代理实例中设置承担读流量和读流量权重

【参考资料】只读实例和代理实例操作指南

案例演示

问题现象

某客户RDS实例，由于业务增长过快，RDS实例读写流量增长迅速，导致RDS实例负载较高，CPU使用率达到85%以上：

原因分析

客户工单联系百度云售后技术支持介入解决，经过仔细分析，发现数据库实例存在如下特征：

• 读写比例5:1
• 读SQL消耗了大量的主实例资源
• 后续预计流量还会持续增长，读写比保持5:1

解决方案

建议客户采用横向扩展（Scale-Out）方案，添加代理实例实现流量调度和读写分离，添加只读实例承载读SQL请求，扩容后的架构如下图示：

优化效果

• 代理实例对流量分流，主实例负载得到缓解，cpu占用率降低到了21%，降低到原来的1/4

注意事项

• 建议客户预估流量上涨趋势，提前创建代理实例和只读实例，并更改程序配置信息使用代理实例
• 写入并发导致负载较高建议升级配置或者使用DRDS产品
• 代理实例使用存在一定限制条件，请参考：代理实例使用限制

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