经验总结

  1. 首页 > 生活 > >

5种分布式ID生成方案 分布式ID详解

生活百科


5种分布式ID生成方案 分布式ID详解

文章插图
分布式架构会涉及到分布式全局唯一ID的生成，今天我就来详解分布式全局唯一ID，以及分布式全局唯一ID的实现方案@mikechen
什么是分布式系统唯一ID在复杂分布式系统中，往往需要对大量的数据和消息进行唯一标识 。
如在金融、电商、支付、等产品的系统中，数据日渐增长，对数据分库分表后需要有一个唯一ID来标识一条数据或消息，数据库的自增ID显然不能满足需求，此时一个能够生成全局唯一ID的系统是非常必要的 。
分布式系统唯一ID的特点
5种分布式ID生成方案 分布式ID详解

文章插图
  1. 全局唯一性：不能出现重复的ID号，既然是唯一标识，这是最基本的要求 。
  2. 趋势递增：在MySQL InnoDB引擎中使用的是聚集索引，由于多数RDBMS使用B-tree的数据结构来存储索引数据，在主键的选择上面我们应该尽量使用有序的主键保证写入性能 。
  3. 单调递增：保证下一个ID一定大于上一个ID，例如事务版本号、IM增量消息、排序等特殊需求 。
  4. 信息安全：如果ID是连续的，恶意用户的扒取工作就非常容易做了，直接按照顺序下载指定URL即可；如果是订单号就更危险了，竞对可以直接知道我们一天的单量 。所以在一些应用场景下，会需要ID无规则、不规则 。
同时除了对ID号码自身的要求，业务还对ID号生成系统的可用性要求极高，想象一下，如果ID生成系统瘫痪，这就会带来一场灾难 。
由此总结下一个ID生成系统应该做到如下几点：
  1. 平均延迟和TP999延迟都要尽可能低；
  2. 可用性5个9；
  3. 高QPS
分布式系统唯一ID的实现方案
5种分布式ID生成方案 分布式ID详解

文章插图
1.UUIDUUID(Universally Unique Identifier)的标准型式包含32个16进制数字，以连字号分为五段，形式为8-4-4-4-12的36个字符，示例：550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000，到目前为止业界一共有5种方式生成UUID，详情见IETF发布的UUID规范 A Universally Unique IDentifier (UUID) URN Namespace 。
UUID优点：
  • 性能非常高：本地生成，没有网络消耗 。
UUID缺点：
  • 不易于存储：UUID太长，16字节128位，通常以36长度的字符串表示，很多场景不适用;
  • 信息不安全：基于MAC地址生成UUID的算法可能会造成MAC地址泄露，这个漏洞曾被用于寻找梅丽莎病毒的制作者位置;
  • ID作为主键时在特定的环境会存在一些问题，比如做DB主键的场景下，UUID就非常不适用 。
2.数据库生成ID以MySQL举例，利用给字段设置auto_increment_increment和auto_increment_offset来保证ID自增，每次业务使用下列SQL读写MySQL得到ID号 。
5种分布式ID生成方案 分布式ID详解

文章插图
数据库生成ID优点：
  • 非常简单，利用现有数据库系统的功能实现，成本小，有DBA专业维护 。
  • ID号单调自增，可以实现一些对ID有特殊要求的业务 。
数据库生成ID缺点：
  • 强依赖DB，当DB异常时整个系统不可用，属于致命问题 。配置主从复制可以尽可能的增加可用性，但是数据一致性在特殊情况下难以保证 。主从切换时的不一致可能会导致重复发号 。
  • ID发号性能瓶颈限制在单台MySQL的读写性能 。
3.Redis生成ID当使用数据库来生成ID性能不够要求的时候，我们可以尝试使用Redis来生成ID 。
这主要依赖于Redis是单线程的，所以也可以用生成全局唯一的ID 。可以用Redis的原子操作 INCR和INCRBY来实现 。

经验总结扩展阅读


上一篇：可可脂和代可可脂有什么区别 可可脂和代可可脂如何区分

下一篇：下雨天应该开窗户还是关窗户