本篇聚焦 MySQL 在互聯網架構演進過程中的角色變化，探討其從單體向分布式、再向云原生架構轉型的關鍵技術路徑與實踐建議。

一、傳統單體架構下的 MySQL 應用模式

在早期項目中，MySQL 多用于中小型應用：

• 單節點部署；

• 水平擴展難；

• 無容災備份機制；

• 一體化部署，數據庫與業務耦合嚴重。

局限性：

• 容量瓶頸：IO/連接數/存儲壓力；

• 性能瓶頸：讀寫混合，事務壓力大；

• 可用性差：一旦宕機，整體業務不可用。

二、分布式架構下的 MySQL 演進路線

為解決上述問題，MySQL 架構逐步向分布式方向演進：

階段一：主從復制架構（讀寫分離）

• Master 負責寫，Slave 負責讀；

• 提高讀性能與可用性。

mysql> CHANGE MASTER TO ...; mysql> START SLAVE;

挑戰：

• 數據同步延遲；

• 主從切換復雜；

• 寫擴展能力仍有限。

階段二：分庫分表（Sharding）

水平分表

• 按用戶 ID/時間范圍進行分表，減小單表壓力。

水平分庫

• 拆分成多個數據庫實例，提升并發吞吐能力。

常用方案：ShardingSphere、MyCat、TDDL

挑戰：

• 事務一致性控制困難；

• 跨庫 JOIN 不支持；

• 分布式事務處理復雜。

階段三：分布式中間件引入

主流中間件

中間件	特性
ShardingSphere	分庫分表 + 事務 + 編排治理
TiDB	NewSQL，MySQL 協議兼容，HTAP 支持
Vitess	YouTube 開源，支持超大規模 MySQL 管理
PolarDB-X	阿里云下一代分布式數據庫

統一接口 + 透明訪問

• 將分庫分表、路由、分布式事務封裝為中間件層；

• 屏蔽業務端復雜性，簡化開發。三、MySQL 的云原生架構轉型

隨著容器化、微服務、Serverless 的推廣，數據庫也需支持更高的彈性、自動化與可觀測性。

云原生數據庫的核心特點：

特性	描述
容器化	支持運行在 Kubernetes 等容器編排系統中
服務化	數據庫可彈性部署為服務組件（DB-as-a-Service）
高可用	多副本、自動故障恢復、在線擴容
自動運維	自動化備份、監控、調度、限流等

常見云原生 MySQL 方案

產品/平臺	特性概述
TiDB Cloud	分布式 HTAP、兼容 MySQL 協議、高彈性
PolarDB (阿里云)	分布式架構、讀寫分離、存儲計算分離
Aurora (AWS)	MySQL 兼容、存儲分離、自動故障轉移、Serverless 支持
Vitess on K8s	基于 Kubernetes 的 MySQL 分布式部署

四、實戰：在 Kubernetes 中部署 MySQL Operator

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/oracle/mysql-operator/.../deploy.yaml

• 通過 Operator 實現數據庫生命周期自動化管理；

• 動態擴縮容、主從切換、備份恢復等自動完成；

• 配合 PV/PVC 實現數據持久化。

五、設計建議與架構選型參考

應用場景	推薦方案
中小業務，部署簡潔	單體 MySQL + 主從復制
高并發讀寫，追求性能	分庫分表 + ShardingSphere
一致性要求高	TiDB / NewSQL
微服務+K8s 架構	云原生 MySQL（Aurora, TiDB Cloud）
多租戶、多業務場景	數據庫中間件 + 多實例部署

總結

• MySQL 已從單機部署邁向分布式與云原生；

• 架構演進過程中要平衡一致性、性能與可維護性；

• 云原生數據庫已成為趨勢，選型需結合業務量級、預算與團隊能力；

• 運維與監控策略在現代數據庫系統中愈發重要。