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灵渠在运营商M域场景下的异构数据迁移最佳实践

HexaDB 2025-03-18
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——基于动态分片策略与资源分配的高性能数据迁移方案

1

背景与挑战

灵渠是HexaDB生态中的异构数据库迁移平台,通过“表内并行”及“多作业并行”技术,在测试环境中展现出显著优于传统工具的迁移性能。然而,在客户生产环境部署时,面临以下极端场景挑战:

  • 客户环境

客户是一家国内电信服务运营商,本次迁移的业务系统是M域系统,源库采用Oracle数据库,需要迁移的单表最大记录数达250亿行,采用无主键设计的按天分区存储架构。

  • 性能瓶颈

传统主键分片机制失效,流式读取无法使用并行技术,效率低下。

  • 运维约束

数据来源库是用户业务系统数据库,为了保证数据库的性能和稳定性,设置了SQL执行最大时间为3小时,而数据迁移执行SQL时间较长,触发数据库连接中断,同步作业失败率100%。

2

关键问题分析

通过性能监控与日志分析,定位到数据迁移的三大核心瓶颈:

问题维度

量化指标

影响程度

SQL执行效率

单SQL解析、执行耗时

★★★★★

分片策略有效性

无效分片率

★★★★☆

资源利用率

CPU争抢导致线程阻塞

★★★☆☆


3

优化方案设计与实施

3.1 分片策略创新

用户业务表虽然没有主键,但有索引字段,分析索引字段的数据特点,发现在某些区段数据非常集中,进一步分析多个月的数据后,发现这些数据集中的区段基本一致。动态查询数据库获取这些集中区段会影响分片速度,因此采用基于字典表的自适应分片算法,针对索引字段值确定每个分片的取数条件、动态控制SQL解析以及执行时间,减少无效分片,提高SQL执行效率。

以其中一个表为例,灵渠采取如下处理方式:

1、按照索引字段11位数字的前4位分别查询记录数;

2、根据分段总记录数设置SQL取数间隔;

记录数最小值

记录数最大值

取数间隔

0

1000万

20000

1000万

5000万

8000

5000万

-

4000

3、对于连续记录数较少的区段进行合并,规则为总记录数不超过100万;

4、通过分析数据,每个月的数据均符合上述分布规律,为了避免查询数据库耗费的时间,将上述分布规则形成字典,供程序运行时直接使用。

效果对比:

分片策略

分片数量

SQL超时率

日均同步量

传统主键分片

1

100%

-

均匀索引分片

2000000

0

2.1亿行

动态分片

48000

0

21.6亿行

3.2 并发控制优化

灵渠使用的是资源感知型线程池,通过反馈机制动态调整读写线程数及队列数,可以充分提升资源利用率。实际优化过程中,通过修改数据库连接数/执行线程数/队列数的各种组合,得到适合海量数据同步的参数组合,该方法受限于灵渠运行容器的资源配额。为了进一步提升性能,在不影响主机稳定运行的前提下,将灵渠容器资源配额进行升级,允许使用CPU至最大32核。

4

实施效果验证

指标

优化前

优化后

提升倍数

同步速率

-(100%失败)

2.5W行/秒


单表同步周期

约120天

11天

10倍

故障中断次数

14次/周

0

100%


5

总结

通过本次实践提炼出海量数据迁移的优化策略:

1 数据特征分析:基于统计分布建模制定分片策略;

2 并发度建模:建立资源约束下的最优线程模型;

3 渐进式调优:通过控制变量法迭代参数组合;

4 全链路监控:采用司南[1]+系统运行日志,实现实时瓶颈定位。

注:[1]司南(Compass)是由数翊科技研发的智能运维平台,专注于企业级IT基础设施的实时监控与数据库智能维护,提供从主机到数据库安全防护的全方位解决方案。

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