分布式系統全域性唯一ID生成

2022-07-31 18:30:24 字數 2010 閱讀 5895

在複雜分布式系統中,往往需要對大量的資料和訊息進行唯一標識。

如在金融、電商、支付、等產品的系統中,資料日漸增長,對資料分庫分表後需要有乙個唯一id來標識一條資料或訊息,資料庫的自增id顯然不能滿足需求,此時乙個能夠生成全域性唯一id的系統是非常必要的。

同時除了對id號碼自身的要求,業務還對id號生成系統的可用性要求極高,想象一下,如果id生成系統癱瘓,這就會帶來一場災難。

由此乙個id生成系統應該做到如下幾點:

平均延遲和tp999延遲都要盡可能低(tp90就是滿足百分之九十的網路請求所需要的最低耗時。tp99就是滿足百分之 九十九的網路請求所需要的最低耗時。同理tp999就是滿足千分之九百九十九的網路請求所需要的最低耗時);

可用性5個9(99.999%);

高qps。

qps:queries per second意思是「每秒查詢率」,是一台伺服器每秒能夠相應的查詢次數,是對乙個特定的查詢伺服器在規定時間內所處理流量多少的衡量標準。

tps:是transactionspersecond的縮寫,也就是事務數/秒。它是軟體測試結果的測量單位。乙個事務是指乙個客戶機向伺服器傳送請求然後伺服器做出反應的過程。客戶機在傳送請時開始計時,收到伺服器響應後結束計時,以此來計算使用的時間和完成的事務個數

uuid(universally unique identifier)的標準型式包含32個16進製制數字,以連字型大小分為五段,形式為8-4-4-4-12的36個字元,示例:550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000,到目前為止業界一共有5種方式生成uuid,詳情見ietf發布的uuid規範 a universally unique identifier (uuid) urn namespace。

優點:

缺點:

以mysql舉例,利用給字段設定auto_increment_increment和auto_increment_offset來保證id自增,每次業務使用下列sql讀寫mysql得到id號。

!( =800x)

優點:

缺點:

當使用資料庫來生成id效能不夠要求的時候,我們可以嘗試使用redis來生成id。

這主要依賴於redis是單執行緒的,所以也可以用生成全域性唯一的id。可以用redis的原子操作 incr和incrby來實現。

比較適合使用redis來生成每天從0開始的流水號。比如訂單號=日期+當日自增長號。可以每天在redis中生成乙個key,使用incr進行累加。

優點:

缺點:

zookeeper主要通過其znode資料版本來生成序列號,可以生成32位和64位的資料版本號,客戶端可以使用這個版本號來作為唯一的序列號。

很少會使用zookeeper來生成唯一id。主要是由於需要依賴zookeeper,並且是多步調用api,如果在競爭較大的情況下,需要考慮使用分布式鎖。因此,效能在高併發的分布式環境下,也不甚理想。

這種方案大致來說是一種以劃分命名空間(uuid也算,由於比較常見,所以單獨分析)來生成id的一種演算法,這種方案把64-bit分別劃分成多段,分開來標示機器、時間等,比如在snowflake中的64-bit分別表示如下圖(來自網路)所示:

!( =800x)

41-bit的時間可以表示(1l<<41)/(1000l360024*365)=69年的時間,10-bit機器可以分別表示1024臺機器。如果我們對idc劃分有需求,還可以將10-bit分5-bit給idc,分5-bit給工作機器。這樣就可以表示32個idc,每個idc下可以有32臺機器,可以根據自身需求定義。12個自增序列號可以表示2^12個id,理論上snowflake方案的qps約為409.6w/s,這種分配方式可以保證在任何乙個idc的任何一台機器在任意毫秒內生成的id都是不同的。

優點:

缺點:

分布式系統全域性唯一ID

全域性的唯一流水id 可以將乙個請求在分布式系統中的流轉路徑聚合。生成唯一id有兩種方法 持久型 使用資料庫表自增欄位或者sequence 生成,為了提高效率,每個應用節點可以快取乙個批次的id 如果機器重啟則可能會損失一部分id 但是這並不會產生任何問題。時間型 一般由機器號 業務號 時間 單節點...

分布式系統全域性唯一ID簡介 特點 生成

在複雜分布式系統中,往往需要對大量的資料和訊息進行唯一標識。如在金融 電商 支付 等產品的系統中,資料日漸增長,對資料分庫分表後需要有乙個唯一id來標識一條資料或訊息,資料庫的自增id顯然不能滿足需求,此時乙個能夠生成全域性唯一id的系統是非常必要的。全域性唯一性 不能出現重複的id號,既然是唯一標...

分布式全域性唯一ID(二)

redis 實現分布式唯一id,其實這個也很簡單,主要使用redis string資料結構的 increment 方法。原理 使用increment方法,每次自加1,主要使用redis的高效能和單執行緒。實現方式 核心 如下,若是為了保證長度一致,其實可以預先初始化值。現在的這個是從1,2.逐漸遞增...