一、數(shù)據(jù)庫分片的替代方案

數(shù)據(jù)庫分片是一種橫向擴(kuò)縮策略，它分配額外的節(jié)點(diǎn)或計(jì)算機(jī)來共享應(yīng)用程序的工作負(fù)載。由于其容錯(cuò)架構(gòu)，組織可以從橫向擴(kuò)縮中受益。當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，其他計(jì)算機(jī)將繼續(xù)運(yùn)行而不會(huì)中斷。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員通過在多個(gè)服務(wù)器之間分布邏輯分片來減少停機(jī)時(shí)間。 

不過，分片是幾種數(shù)據(jù)庫擴(kuò)縮策略中的一種。探索其他技術(shù)并了解它們之間的差別。

1、縱向擴(kuò)縮

縱向擴(kuò)縮可提高單臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力。例如，IT 團(tuán)隊(duì)向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器添加 CPU、RAM 和硬盤來處理不斷增加的流量。 

數(shù)據(jù)庫分片與縱向擴(kuò)縮的對(duì)比

縱向擴(kuò)縮的成本較低，但可以縱向擴(kuò)縮的計(jì)算資源是有限的。同時(shí)，作為一種橫向擴(kuò)縮策略，分片更易于實(shí)施。例如，IT 團(tuán)隊(duì)安裝多臺(tái)計(jì)算機(jī)，而不是升級(jí)舊的計(jì)算機(jī)硬件。

2、復(fù)制

復(fù)制是一種制作數(shù)據(jù)庫的精確副本并將其存儲(chǔ)在不同計(jì)算機(jī)上的技術(shù)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員使用復(fù)制來設(shè)計(jì)容錯(cuò)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。當(dāng)其中一臺(tái)托管數(shù)據(jù)庫的計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，其他副本仍可運(yùn)行。復(fù)制是分布式計(jì)算系統(tǒng)中的常見做法。

數(shù)據(jù)庫分片與復(fù)制的對(duì)比

數(shù)據(jù)庫分片不會(huì)創(chuàng)建相同信息的副本。相反，它將一個(gè)數(shù)據(jù)庫拆分為多個(gè)部分，并將它們存儲(chǔ)在不同的計(jì)算機(jī)上。與復(fù)制不同，數(shù)據(jù)庫分片不會(huì)帶來高可用性。?分片可以與復(fù)制結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和高可用性。

在某些情況下，數(shù)據(jù)庫分片可能包含特定數(shù)據(jù)集的復(fù)制。例如，向美國和歐洲客戶銷售產(chǎn)品的零售商店，可能會(huì)將尺寸轉(zhuǎn)換表的副本存儲(chǔ)在兩個(gè)區(qū)域的不同分片上。應(yīng)用程序可以使用轉(zhuǎn)換表的重復(fù)副本來轉(zhuǎn)換測(cè)量尺寸，而無需訪問其他數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。 

3、分區(qū)

分區(qū)是將數(shù)據(jù)庫表拆分為多個(gè)組的過程。分區(qū)分為兩種類型： 

數(shù)據(jù)庫分片和分區(qū)的對(duì)比

數(shù)據(jù)庫分片類似于水平分區(qū)。這兩個(gè)進(jìn)程都將數(shù)據(jù)庫拆分為多組唯一的行。分區(qū)將所有數(shù)據(jù)組存儲(chǔ)在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，但數(shù)據(jù)庫分片將它們分布在不同的計(jì)算機(jī)上。

二、如何優(yōu)化數(shù)據(jù)庫分片以實(shí)現(xiàn)均勻的數(shù)據(jù)分布

當(dāng)特定物理分片上發(fā)生數(shù)據(jù)過載，而其他物理分片仍然負(fù)載不足時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫熱點(diǎn)。熱點(diǎn)會(huì)減慢數(shù)據(jù)庫的檢索過程，從而無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分片的目的。 

良好的分片鍵選擇可以在多個(gè)分片之間均勻分布數(shù)據(jù)。選擇分片鍵時(shí)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮以下因素。 

1、基數(shù)

基數(shù)描述了分片鍵的可能值。它決定了單獨(dú)的面向列的數(shù)據(jù)庫中可能的最大分片數(shù)量。例如，如果數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員選擇“是/否”數(shù)據(jù)字段作為分片鍵，則分片的數(shù)量限制為兩個(gè)。

2、頻率

頻率是在特定分片中存儲(chǔ)特定信息的概率。例如，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員選擇年齡作為健身網(wǎng)站的分片鍵。大多數(shù)記錄可能會(huì)進(jìn)入年齡在 30-45 歲的訂閱者的節(jié)點(diǎn)中，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫熱點(diǎn)。 

3、單調(diào)變化

單調(diào)變化是分片鍵的變化率。單調(diào)增加或減少分片鍵會(huì)導(dǎo)致分片不平衡。例如，反饋數(shù)據(jù)庫分為三個(gè)不同的物理分片，如下所示：

隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，客戶的購買次數(shù)將超過 21 次或更多。應(yīng)用程序?qū)⑵浞答伌鎯?chǔ)在分片 C 中，這會(huì)導(dǎo)致分片不平衡，因?yàn)榉制?C 包含的反饋記錄比其他分片多。

以上就是關(guān)于數(shù)據(jù)庫分片的替代方案以及如何優(yōu)化數(shù)據(jù)庫分片以實(shí)現(xiàn)均勻的數(shù)據(jù)分布的全部?jī)?nèi)容了，希望對(duì)你有所幫助。

上一篇

什么是云原生應(yīng)用程序架構(gòu)?

下一篇

數(shù)字孿生有哪些好處?