分布式id实战

目录

常用方式

特征

潜在问题

信息安全

高性能

UUID

雪花算法

数据库生成

美团Leaf方案

[Leaf-segment 数据库方案](#Leaf-segment 数据库方案)

[Leaf-snowflake 方案](#Leaf-snowflake 方案)


常用方式

  • uuid
  • 雪花算法
  • 数据库主键

特征

  • 全局唯一
  • 趋势递增
  • 信息安全

潜在问题

信息安全

  • 如果id连续递增, 容易被爬虫, 批量下载数据
  • 如果订单id是连续递增, 容易被竞争对手推算出日交易量, 这时候需要ID不规则
  • 可能泄漏本机mac地址

高性能

保证在高qps时候, 系统也高可用, 延迟低

UUID

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:ecb02c7d-0a3f-4c00-85f6-aa5c6962eb4d

优点: 本地生成, 性能高, 没有网络消耗

缺点:

  • UUID太长不易储存, 16字节, 128位
  • 信息不安全. 基于 MAC 地址生成UUID的算法, 可能造成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
  • 不适合做DB主键. 数据库主键应该越短越好, uuid随机性, 导致聚集索引的数据频繁变动, 影响性能

雪花算法

  • 第 0 位: 符号位(标识正负),始终为 0,没有用,不用管。
  • 第 1~41 位 :一共 41 位,用来表示时间戳,单位是毫秒,可以支撑 2 ^41 毫秒(约 69 年)
  • 第 42~52 位 :一共 10 位,一般来说,前 5 位表示机房 ID,后 5 位表示机器 ID(实际项目中可以根据实际情况调整),这样就可以区分不同集群/机房的节点,这样就可以表示 32 个 IDC,每个 IDC 下可以有 32 台机器。
  • 第 53~64 位 :一共 12 位,用来表示序列号。 序列号为自增值,代表单台机器每毫秒能够产生的最大 ID 数(2^12 = 4096),也就是说单台机器每毫秒最多可以生成 4096 个 唯一 ID。理论上 snowflake 方案的 QPS 约为 409.6w/s

优点:

  • 顺序递增, 时间戳在高位, 自增序列在地位
  • 本地生成, 不依赖第三方主键, 稳定性更高, 性能高
  • 可以根据自身业务, 灵活分配bit位

缺点:

存在时钟回拨问题

数据库生成

  • mysql自增主键
  • redis的incr命令
  • mongodb的ObjectId
  • zookeeper顺序节点

美团Leaf方案

Leaf 这个名字是来自德国哲学家、数学家莱布尼茨的一句话:

There are no two identical leaves in the world("世界上没有两片相同的树叶")

​Leaf 分别在 MySQL 和雪花上做了相应的优化,实现了 Leaf-segmentLeaf-snowflake 方案。

Leaf-segment 数据库方案

==

Leaf-snowflake 方案

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