PolarDB-X數據庫模式概述

從PolarDB-X 5.4.13版本開始，新增支持AUTO模式的數據庫（也稱為自動分區數據庫）。AUTO模式的數據庫支持自動分區，即創建表時無需指定分區鍵，數據即可自動在集群內均勻分布；同時也支持使用標準的MySQL分區表語法，對表進行手動分區。可以讓您便捷地享受到分布式數據庫的透明式分布、彈性伸縮和分區管理等諸多紅利。

PolarDB-X 5.4.13版本之前的數據庫稱為DRDS模式的數據庫。這種模式的數據庫不支持自動分區，創建表時需使用DRDS專用的分庫分表語法，指定分庫分表鍵，否則創建的是一張單表。

AUTO模式數據庫和DRDS模式數據庫在5.4.13及以上版本都支持，并且可以共存在一個實例中。

注意事項

• 創建AUTO模式數據庫必須在CREATE DATABASE語法中顯式指定MODE='AUTO' 。

• 如果在CREATE DATABASE語法中不指定MODE參數的值，默認創建DRDS模式的數據庫。

• AUTO模式數據庫下不支持使用DRDS分庫分表的語法創建表，僅支持創建分區表。

• DRDS模式數據庫下不支持使用分區表的語法創建表，僅支持創建分庫分表。

• 標準版集群不支持創建AUTO模式數據庫。

通過MODE參數指定數據庫模式

PolarDB-X在創建數據庫時引入了MODE參數，以決定創建的數據庫是AUTO模式還是DRDS模式。關于MODE參數的作用及其描述，如下表所示：

CREATE DATABASE auto_db MODE='AUTO';

自動分區與手動分區

自動分區

自動分區，指創建表時不指定任何分區定義（如分區鍵、分區策略等），PolarDB-X能夠自動選擇分區鍵并對表及其索引進行水平分區的功能。AUTO模式數據庫支持自動分區，而DRDS模式數據庫不支持。

示例如下：

使用標準的MySQL語法創建tb表，語法上不包含任何分區定義：

CREATE TABLE tb(a INT, b INT, PRIMARY KEY(a));

• 上述DDL在DRDS模式數據庫中創建出來的表是一張單表（如下圖所示，默認不分區）：

  執行SHOW語句，查看完整建表語句：

  SHOW FULL CREATE TABLE tb \G
  *************************** 1. row ***************************
         Table: tb
  Create Table: CREATE TABLE `tb` (
      `a` int(11) NOT NULL,
      `b` int(11) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`a`)
  ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4
  1 row in set (0.02 sec)

• 上述DDL在AUTO模式數據庫建來的表將是一分區表（如下圖所示，默認按主鍵自動分區）：執行SHOW語句，查看完整建表語句：

  SHOW FULL CREATE TABLE tb \G
  *************************** 1. row ***************************
         TABLE: tb
  CREATE TABLE: CREATE PARTITION TABLE `tb` (
      `a` int(11) NOT NULL,
      `b` int(11) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`a`)
  ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4
  PARTITION BY KEY(`a`)
  PARTITIONS 16
  1 row in set (0.01 sec)

因此，在AUTO模式數據庫下，只需要使用標準的MySQL建表語法（包括建索引語法等）創建表，PolarDB-X的自動分區功能可以讓應用便捷地享受到分布式數據庫所帶來的彈性伸縮、分區管理等諸多紅利。

手動分區

手動分區，即創建表時顯式指定分區定義（如分區鍵、分區策略等）。AUTO模式數據庫與DRDS模式數據庫采用手動分區時的建表語法不同。

• AUTO模式數據庫：創建表使用標準的MySQL分區表語法，并支持HASH、RANGE、LIST等多種分區策略。

  如下示例，創建tb表時使用PARTITION BY HASH(a)語法，指定了分區鍵a列及HASH的分區策略：

  CREATE TABLE tb (a INT, b INT, PRIMARY KEY(a))
      -> PARTITION by HASH(a) PARTITIONS 4;
  Query OK, 0 rows affected (0.83 sec)
  
  SHOW FULL CREATE TABLE tb\G
  *************************** 1. row ***************************
         TABLE: tb
  CREATE TABLE: CREATE TABLE `tb` (
      `a` int(11) NOT NULL,
      `b` int(11) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`a`)
  ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4
  PARTITION BY KEY(`a`)
  PARTITIONS 4
  1 row in set (0.02 sec)

• DRDS模式數據庫：創建表使用DRDS專用的分庫分表語法，僅支持使用HASH策略。

  如下示例，創建tb表時使用DBPARTITION BY HASH(a) TBPARTITION BY HASH(a)語法，指定分庫分表鍵為a列：

  CREATE TABLE tb (a INT, b INT, PRIMARY KEY(a))
      -> DBPARTITION by HASH(a)
      -> TBPARTITION by HASH(a)
      -> TBPARTITIONS 4;
  Query OK, 0 rows affected (1.16 sec)
  
  SHOW FULL CREATE TABLE tb\G
  *************************** 1. row ***************************
         Table: tb
  Create Table: CREATE TABLE `tb` (
      `a` int(11) NOT NULL,
      `b` int(11) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`a`)
  ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4  dbpartition by hash(`a`) tbpartition by hash(`a`) tbpartitions 4
  1 row in set (0.02 sec)

分區表和分庫分表的路由算法對比

功能對比

與DRDS模式數據庫相比，AUTO模式數據庫新增了自動分區、熱點分裂、分區調度和TTL表等新特性，并在很多其它方面（如分區管理、拆分變更等）做了大量工作以優化分布式體驗。

AUTO模式數據庫與DRDS模式數據庫主要功能對比：

性能對比

由于DRDS模式分庫分表與AUTO模式分區表使用了不同的路由算法，為了評估這兩種路由算法的性能差異，將使用Sysbench對PolarDB-X進行基準測試，觀察它們在不同的Sysbench測試場景下的吞吐（單位：QPS）差異。

測試環境

• PolarDB-X實例規格：polarx.x4.2xlarge.2e

  • CN (16C64G) × 2

  • DN (16C64G) × 2

• 版本：5.4.13-16415631

• 分區表和分庫分表配置：

  • 分區表：

    • 32個分區

    • 分區語句：partition by hash(id) partitions 32

    • 表數據總量：16000W

  • 分庫分表：

    • 32個物理分表

    • 分庫分表語句：dbpartition by hash(id) tbpartition by hash(id) tbpartition 2

    • 表數據總量：16000W

測試場景

測試結果

FAQ

• Q1：建庫時，AUTO模式與DRDS模式應該如何選擇？

  A：從5.4.13及以上版本開始，從PolarDB-X 1.0遷移過來的或者全新的應用，均推薦使用AUTO模式。

• Q2：在AUTO模式下，建表時自動分區與手動分區應該如何選擇？

  A：在測試階段可以完全用自動分區的方式，當發現業務需要調優的時候，可以通過DDL（ALTER PARTITION）語句變更表的分區方式。如果非常了解業務的具體SQL，知道具體的表與表之間的關聯關系，可以按照手動分區的方式建表。

• Q3：DRDS模式的數據庫如何切換到AUTO模式？

  A：內核5.4.16及以上版本可以采用下列任意方式；低于5.4.16的版本，僅支持方法二和方法三。關于如何查看實例版本，請參見查看實例版本。

  • 方法一：從5.4.16版本開始，內核提供了create database like/as語法，可以一鍵將DRDS模式數據庫切換為AUTO模式，使用方法請參見將DRDS模式數據庫轉換為AUTO模式數據庫；

  • 方法二：在目標實例創建對應的AUTO模式數據庫，在AUTO模式數據庫下將表創建好，然后通過DTS服務，將原DRDS模式的庫同步到AUTO模式的庫。

  • 方法三：通過mysqldump命令將原來的DRDS模式數據庫的數據文件dump下來（不含建表語句），然后創建對應的AUTO模式數據庫，在AUTO模式數據庫下將表創建好，然后將dump下來的數據文件通過source命令導入目標AUTO模式數據庫。

• Q4：AUTO模式自動分區的默認分區數是多少？

  A：AUTO模式的自動分區數目=實例創建時的節點數目×8 。 例如，實例創建時使用2個節點，則默認的自動分區數目=2×8=16。 分區數在實例完成創建后將一直保持不變（它不會受實例擴縮容的影響），除非手動調整對應的參數值。

• Q5：是否支持手動調整自動分區的默認分區數？

  A：支持。默認分區數對應的參數名稱是AUTO_PARTITION_PARTITIONS，參數的生效級別是實例級。因此，該參數被調整后，實例中所有的AUTO模式數據庫下新創建的表的自動分區數都將發生改變。需要注意的是，如果新創建的表的分區數與原來已創建的表的分區數不一致，將會導致它們之間的JOIN計算下推失效，影響執行效率，建議手動調整分區數，詳情請參見變更表級分區（AUTO模式）。