100 亿数据 1 万属性数据架构设计

一、背景描述及业务介绍

由于公司项目的需求,系统中某个对象的属性可能有2000多个,已经无法用普通新增字段的方法来存储数据,表字段过多时查询速度会非常的缓慢,维护起来也是很麻烦。所以在网上查询了一个对象有N多属性,后期可能随时扩展属性的帖子来学习参考。

问:什么是数据库扩展的version + ext方案?

使用ext来承载不同业务需求的个性化属性,使用version来标识 ext里各个字段的含义。

例如上述user表:

verion=0表示ext里是passwd/nick

version=1表示ext里是passwd/nick/age/sex

优点?

(1)可以随时动态扩展属性,扩展性好

(2)新旧两种数据可以同时存在,兼容性好

不足?

(1)ext里的字段无法建立索引

(2)ext里的key值有大量冗余,建议 key短一些

问:什么是58 同城最核心的数据?

58同城是一个信息平台,有很多垂直品类:招聘、房产、二手物品、二手车、黄页等等,每个品类又有很多子品类,不管哪个品类,最核心的数据都是“帖子信息”(业务像一个大论坛?)。

问:帖子信息有什么特点?

大家去58同城的首页上看看就知道了:

(1)每个品类的属性千差万别,招聘帖子和二手帖子属性完全不同,二手手机和二手家电的属性又完全不同,目前恐怕有 近万个属性

(2)帖子量很大,100 亿级别

(3)每个属性上都有查询需求(各组合属性上都可能有组合查询需求),招聘要查职位/ 经验/薪酬范围,二手手机要查颜色/价格/型号,二手要查冰箱/洗衣机/ 空调

(4)查询量很大,每秒几10 万级别

如何解决100亿数据量,1万属性,多属性组合查询,10万并发查询的技术难题,是今天要讨论的内容。

二、最容易想到的方案

每个公司的发展都是一个从小到大的过程,撇开并发量和数据量不谈,先看看

(1)如何实现属性扩展性需求

(2)多属性组合查询需求

最开始,可能只有一个招聘品类,那帖子表可能是这么设计的:

tiezi(tid,uid, c1, c2, c3)

那如何满足各属性之间的组合查询需求呢?

最容易想到的是通过组合索引:

index_1(c1,c2) index_2(c2, c3) index_3(c1, c3)

随着业务的发展,又新增了一个房产类别,新增了若干属性,新增了若干组合查询,于是帖子表变成了:

tiezi(tid,uid, c1, c2, c3, c10, c11, c12, c13)

其中c1,c2,c3是招聘类别属性,c10,c11,c12,c13是房产类别属性,这两块属性一般没有组合查询需求

但为了满足房产类别的查询需求,又要建立了若干组合索引(不敢想有多少个索引能覆盖所有两属性查询,三属性查询)

是不是发现玩不下去了?

三、友商的玩法

新增属性是一种扩展方式,新增表也是一种方式,有友商是这么玩的,按照业务进行垂直拆分:

tiezi_zhaopin(tid,uid, c1, c2, c3)

tiezi_fangchan(tid,uid, c10, c11, c12, c13)

这些表,这些服务维护在不同的部门,不同的研发同学手里,看上去各业务线灵活性强,这恰恰是悲剧的开始:

(1)tid如何规范?

(2)属性如何规范?

(3)按照uid来查询怎么办(查询自己发布的所有帖子)?

(4)按照时间来查询怎么办(最新发布的帖子)?

(5)跨品类查询怎么办(例如首页搜索框)?

(6)技术范围的扩散,有的用mongo存储,有的用mysql 存储,有的自研存储

(7)重复开发了不少组件

(8)维护成本过高

想想看,电商的商品表,不可能一个类目一个表的。

四、58同城的玩法

【统一帖子中心服务】

平台型创业型公司,可能有多个品类,例如58同城的招聘房产二手,很多异构数据的存储需求,到底是分还是合,无需纠结:基础数据基础服务的统一,无疑是58同城技术路线发展roadmap上最正确的决策之一 ,把这个方针坚持下来,@老崔 @晓飞 这些高瞻远瞩的先贤功不可没,业务线会有“扩展性”“灵活性”上的微词,后文看看先贤们如何通过一些巧妙的技术方案来解决的。

如何将不同品类,异构的数据统一存储起来,采用的就是类似version+ext的方式:

tiezi(tid,uid, time, title, cate, subcate, xxid, ext)

(1)一些通用的字段抽取出来单独存储

(2)通过cate, subcate, xxid等来定义ext是何种含义(和version有点像?)

(3)通过ext来存储不同业务线的个性化需求

例如招聘的帖子:

ext : {“job”:”driver”,”salary”:8000,”location”:”bj”}

而二手的帖子:

ext : {”type”:”iphone”,”money”:3500}


58同城最核心的帖子数据,100亿的数据量,分256库,异构数据mysql 存储,上层架了一个服务,使用memcache做缓存,就是这样一个简单的架构,一直坚持这这么多年。上层的这个服务,就是58同城最核心的统一服务IMC

                            (Imformation Management Center),注意这个最核心,是没有之一。

解决了海量异构数据的存储问题,遇到的新问题是:

(1)每条记录ext内key都需要重复存储,占据了大量的空间,能否压缩存储

(2)cateid已经不足以描述ext内的内容,品类有层级,深度不确定,ext 能否具备自描述性

(3)随时可以增加属性,保证扩展性

【统一类目属性服务】

每个业务有多少属性,这些属性是什么含义,值的约束等揉不到帖子服务里,怎么办呢?

58同城的先贤们抽象出一个统一的类目、属性服务,单独来管理这些信息,而帖子库ext字段里 json的key,统一由数字来表示,减少存储空间。

如上图所示,json里的key不再是”salary” ”location” ”money” 这样的长字符串了,取而代之的是数字1,2,3,4,这些数字是什么含义,属于哪个子分类,值的校验约束,统一都存储在类目、属性服务里。

这个表里对帖子中心服务里ext字段里的数字key进行了解释:

1代表job,属于招聘品类下100子品类,其value必须是一个小于32 的[a-z]字符

4代表type,属于二手品类下200子品类,其value必须是一个short

这样就对原来帖子表ext里的

ext : {“1”:”driver”,”2”:8000,”3”:”bj”}

ext : {”4”:”iphone”,”5”:3500}

key和value都做了统一约束。


除此之外,如果ext里某个key 的value不是正则校验的值,而是枚举值时,需要有一个对值进行限定的枚举表来进行校验:

这个枚举校验,说明key=4的属性(对应属性表里二手,手机类型字段),其值不只是要进行“short类型”校验,而是value 必须是固定的枚举值。

ext : {”4”:”iphone”,”5”:3500}这个ext就是不合法的(key=4的value=iphone 不合法),合法的应该为

ext : {”4”:”5”,”5”:3500}


此外,类目属性服务还能记录类目之间的层级关系:

(1)一级类目是招聘、房产、二手…

(2)二手下有二级类目二手家具、二手手机…

(3)二手手机下有三级类目二手iphone,二手小米,二手三星…

(4)…


协助解释58同城最核心的帖子数据,描述品类层级关系,保证各类目属性扩展性,保证各属性值合理性校验,就是58同城另一个统一的核心服务CMC

                        (Category Management Center)。


多提一句,类目、属性服务像不像电商系统里的SKU扩展服务?

(1)品类层级关系,对应电商里的类别层级体系

(2)属性扩展,对应电商里各类别商品SKU的属性

(3)枚举值校验,对应属性的枚举值,例如颜色:红,黄,蓝


解决了key压缩,key描述,key扩展,value 校验,品类层级的问题,还有这样的一个问题没有解决:每个品类下帖子的属性各不相同,查询需求各不相同,如何解决100亿数据量,1万属性的查询需求,是58 同城面临的新问题。


【统一检索服务】

数据量很大的时候,不同属性上的查询需求,不可能通过组合索引来满足所有查询需求,怎么办呢?

58同城的先贤们,从一早就确定了“外置索引,统一检索服务”的技术路线:

(1)数据库提供“帖子id”的正排查询需求

(2)所有非“帖子id”的个性化检索需求,统一走外置索引

元数据与索引数据的操作遵循:

(1)对帖子进行tid正排查询,直接访问帖子服务

(2)对帖子进行修改,帖子服务通知检索服务,同时对索引进行修改

(3)对帖子进行复杂查询,通过检索服务满足需求


这个扛起58同城80%终端请求(不管来自PC还是APP ,不管是主页、城市页、分类页、列表页、详情页,很可能这个请求最终会是一个检索请求)的服务,就是58同城另一个统一的核心服务E-search,这个搜索引擎的每一行代码都来自58同城@老崔 @老龚 等先贤们,目前系统维护者,就是“架构师之路”里屡次提到的@龙神 。


对于这个服务的架构,简单展开说明一下:

为应对100亿级别数据量、几十万级别的吞吐量,业务线各种复杂的复杂检索查询,扩展性是设计重点:

(1)统一的Java代理层集群,其无状态性能够保证增加机器就能扩充系统性能

(2)统一的合并层C服务集群,其无状态性也能够保证增加机器就能扩充系统性能

(3)搜索内核检索层C服务集群,服务和索引数据部署在同一台机器上,服务启动时可以加载索引数据到内存,请求访问时从内存中load数据,访问速度很快

(3.1)为了满足数据容量的扩展性,索引数据进行了水平切分,增加切分份数,就能够无限扩展性能

(3.2)为了满足一份数据的性能扩展性,同一份数据进行了冗余,理论上做到增加机器就无限扩展性能

系统时延,100亿级别帖子检索,包含请求分合,拉链求交集,从merger层均可以做到 10ms返回。


58同城的帖子业务,一致性不是主要矛盾,E-search会定期全量重建索引,以保证即使数据不一致,也不会持续很长的时间。


五、总结

文章写了很长,最后做一个简单总结,面对100亿数据量,1万列属性,10万吞吐量的业务需求,58同城的经验,是采用了元数据服务、属性服务、搜索服务来解决的。


再回到文首version + ext的方案,希望朋友有新的收获和感触,帮转哈。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 210,914评论 6 490
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 89,935评论 2 383
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 156,531评论 0 345
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,309评论 1 282
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,381评论 5 384
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,730评论 1 289
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,882评论 3 404
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,643评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,095评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,448评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,566评论 1 339
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,253评论 4 328
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,829评论 3 312
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,715评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,945评论 1 264
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,248评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,440评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容

  • Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具(例如配置管理,服务发现,断路器,智...
    卡卡罗2017阅读 134,628评论 18 139
  • //我所经历的大数据平台发展史(三):互联网时代 • 上篇http://www.infoq.com/cn/arti...
    葡萄喃喃呓语阅读 51,191评论 10 200
  • 在深夜的时候总是感触很多。 现在是凌晨三点半。 一个人在深夜的时候似乎总是喜欢东想西想,看看微博,看着那些所谓的很...
    修扶阅读 182评论 0 0
  • 一不小心就看到位图法,引起了我的兴趣。简单说下位图法(bitmap),用每一个bit来存放某个状态,常用于正整数类...
    Claypot阅读 1,162评论 0 1
  • 昨天中午在抚摸孩子睡觉,感触很多。我轻轻地摸着孩子,孩子脸上如丝绸般丝滑,静静看着他。我的每一个动作,他的反应都不...
    朗而晴之阅读 190评论 0 0