一. 扩容场景描述

当系统用户进入了高速增长期时，即便是对数据进行分库分表，但数据库的容量，还有表的数据量也总会达到天花板。当现有数据库达到承受极限时，就需要增加新服务器节点数量进行横向扩容。

思考一下，横向扩展会有什么技术难度？

• 数据迁移问题
• 分片规则改变
• 数据同步、时间点、数据一致性

遇到上述问题时，我们可以使用以下两种方案：

• 停机扩容
• 平滑扩容

二. 停机扩容：

可用性还是受影响的这是一种很多人初期都会使用的方案，尤其是初期只有几台数据库的时候。停机扩容的具体步骤如下：

站点发布一个公告，例如：“为了为广大用户提供更好的服务，本站点将在今晚00:00-2:00之间升级，给您带来不便抱歉"；

时间到了，停止所有对外服务；

新增n个数据库，然后写一个数据迁移程序，将原有x个库的数据导入到最新的y个库中。比如分片规则由%x变为%y；

数据迁移完成，修改数据库服务配置，原来x个库的配置升级为y个库的配置

重启服务，连接新库重新对外提供服务

回滚方案：万一数据迁移失败，需要将配置和数据回滚，改天再挂公告。

• 优点：简单
• 缺点：
  • 停止服务，缺乏高可用
  • 程序员压力山大，需要在指定时间完成
  • 如果有问题没有及时测试出来启动了服务，运行后发现问题，数据会丢失一部分，难以回滚。
• 适用场景：
  • 小型网站
  • 大部分游戏
  • 对高可用要求不高的服务

三 平滑扩容

数据库扩容的过程中，如果想要持续对外提供服务，保证服务的可用性，平滑扩容方案是最好的选择。

平滑扩容可以将数据库数量扩容成原来的2倍，比如：由2个数据库扩容到4个数据库，具体步骤如下：

新增2个数据库

2. 配置双主进行数据同步（先测试、后上线）

 3. 数据同步完成之后，配置双主双写（同步因为有延迟，如果时时刻刻都有写和更新操作，会存在不准确问题）

4. 数据同步完成后，删除双主同步，修改数据库配置，并重启；

5. 平滑扩容方案能够实现n库扩2n库的平滑扩容，增加数据库服务能力，降低单库一半的数据量。其核心原理是：成倍扩容，避免数据迁移。

6. 此时已经扩容完成，但此时的数据并没有减少，新增的数据库跟旧的数据库一样多的数据，此时还需要写一个程序，清空数据库中多余的数据，如：

User1去除 uid % 4 = 2的数据；
User3去除 uid % 4 = 0的数据；
User2去除 uid % 4 = 3的数据；
User4去除 uid % 4 = 1的数据；

优点：

• 扩容期间，服务正常进行，保证高可用
• 相对停机扩容，时间长，项目组压力没那么大，出错率低
• 扩容期间遇到问题，随时解决，不怕影响线上服务
• 可以将每个数据库数据量减少一半

缺点：

• 程序复杂、配置双主同步、双主双写、检测数据同步等
• 后期数据库扩容，比如成千上万，代价比较高

适用场景：

• 大型网站
• 对高可用要求高的服务