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隨著數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的性能表現(xiàn)往往會(huì)出現(xiàn)瓶頸，這就需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)展，為了滿足高并發(fā)、可靠性和容錯(cuò)能力等要求，線性擴(kuò)展已成為應(yīng)對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的更佳選擇。本文將探討如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的線性擴(kuò)展，包括水平擴(kuò)展和垂直擴(kuò)展兩種方式。
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一、水平擴(kuò)展技術(shù)
水平擴(kuò)展技術(shù)是通過(guò)增加處理節(jié)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)大數(shù)據(jù)庫(kù)處理能力的技術(shù)。在水平擴(kuò)展方案中，主要是通過(guò)增加服務(wù)器、添加副本、分片等方式來(lái)提高存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)處理能力。下面將介紹幾種常見(jiàn)的水平擴(kuò)展技術(shù)。
1. 數(shù)據(jù)庫(kù)分片
數(shù)據(jù)庫(kù)分片是一種水平擴(kuò)展數(shù)據(jù)量的技術(shù)。它把整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)按照若干規(guī)則分散到多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)上，使得每個(gè)物理節(jié)點(diǎn)只處理部分?jǐn)?shù)據(jù)，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的處理性能。分片規(guī)則通常按照時(shí)空、業(yè)務(wù)等因素制定。分片后，每個(gè)分片存儲(chǔ)在不同的節(jié)點(diǎn)上，分片的結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致某些節(jié)點(diǎn)負(fù)荷較重，從而影響系統(tǒng)性能，因此需要對(duì)負(fù)荷進(jìn)行均衡。
2. 讀寫(xiě)分離
讀寫(xiě)分離技術(shù)是指將讀寫(xiě)操作分離到不同的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行。在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行讀寫(xiě)操作會(huì)導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷過(guò)高，通過(guò)讀寫(xiě)分離，將讀寫(xiě)操作分別轉(zhuǎn)移到不同的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行，可以通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量來(lái)提高系統(tǒng)的并發(fā)處理量。
3. 數(shù)據(jù)復(fù)制
數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)是指將數(shù)據(jù)庫(kù)的副本存儲(chǔ)在不同的節(jié)點(diǎn)上，從而提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和可用性。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)可以切換到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行操作，從而避免數(shù)據(jù)的丟失和系統(tǒng)的中斷。數(shù)據(jù)復(fù)制可以分為同步和異步兩種方式，同步復(fù)制數(shù)據(jù)的副本和源數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)保持一致，但會(huì)對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響，異步復(fù)制則不會(huì)影響系統(tǒng)的性能，但可能存在數(shù)據(jù)不一致的情況。
4. 負(fù)載均衡
負(fù)載均衡是指通過(guò)將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)平衡系統(tǒng)的負(fù)荷，從而提高系統(tǒng)的性能。負(fù)載均衡可以分為硬件負(fù)載均衡和軟件負(fù)載均衡兩種方式，硬件負(fù)載均衡通過(guò)專用硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)，而軟件負(fù)載均衡則通過(guò)在服務(wù)器上運(yùn)行負(fù)載均衡軟件實(shí)現(xiàn)。負(fù)載均衡可以根據(jù)不同的算法進(jìn)行負(fù)載均衡，如輪詢、IP哈希、最少連接、負(fù)載最小等。
二、垂直擴(kuò)展技術(shù)
垂直擴(kuò)展技術(shù)是通過(guò)增加每個(gè)節(jié)點(diǎn)的硬件能力來(lái)提高系統(tǒng)性能的技術(shù)。垂直擴(kuò)展技術(shù)通常包括添加更大的CPU、增加可用內(nèi)存、升級(jí)硬盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)帶寬等。
垂直擴(kuò)展技術(shù)通常是默認(rèn)的選擇，因?yàn)樗膶?shí)施成本比水平擴(kuò)展技術(shù)要低，但是隨著數(shù)據(jù)量不斷增長(zhǎng)，垂直擴(kuò)展技術(shù)的擴(kuò)展能力將變得有限，而且存在單點(diǎn)故障的問(wèn)題。
三、
數(shù)據(jù)庫(kù)的線性擴(kuò)展是實(shí)現(xiàn)高可用性、可靠性和容錯(cuò)能力的必要手段。通過(guò)水平擴(kuò)展和垂直擴(kuò)展兩種方式，可以有效地提高數(shù)據(jù)庫(kù)的處理能力和存儲(chǔ)能力。水平擴(kuò)展通常是通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量來(lái)提高處理能力和擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，而垂直擴(kuò)展則是通過(guò)增加每個(gè)節(jié)點(diǎn)的硬件能力來(lái)提高系統(tǒng)性能。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求、性能要求和成本限制等因素選擇最有效的擴(kuò)展方式。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- 數(shù)據(jù)庫(kù)表的擴(kuò)展屬性主要包括哪些
- 數(shù)據(jù)庫(kù)的高可用和可擴(kuò)展分別是什么？如何讓數(shù)據(jù)庫(kù)高可用，可擴(kuò)展等
數(shù)據(jù)庫(kù)表的擴(kuò)展屬性主要包括哪些
如何使用SQL腳本查看數(shù)據(jù)庫(kù)中表的擴(kuò)展屬性
SELECT
表名= case when a.colorder=1 then d.name else ” end,
表說(shuō)明 = case when a.colorder=1 then isnull(f.value,”) else ” end,
字段序號(hào) = a.colorder,
字段廳鎮(zhèn)啟旅磨名 = a.name,
標(biāo)識(shí)= case when COLUMNPROPERTY( a.id,a.name,’IsIdentity’)=1 then ‘√’else ” end,
主鍵= case when exists(SELECT 1 FROM sysobjects where xtype=’PK’ and parent_obj=a.id and name in (
SELECT name FROM sysindexes WHERE indid in(
SELECT indid FROM sysindexkeys WHERE id = a.id AND colid=a.colid))) then ‘√’ else ” end,
類(lèi)型= b.name,
占用字節(jié)數(shù) = a.length,
長(zhǎng)度= COLUMNPROPERTY(a.id,a.name,’PRECISION’),
小數(shù)位數(shù) = isnull(COLUMNPROPERTY(a.id,a.name,’Scale’),0),
允許空 = case when a.isnullable=1 then ‘√’else ” end,
默認(rèn)值 = isnull(e.text,”),
字段說(shuō)明 = isnull(g.,”扮如)
FROM
syscolumns a
left join
systypes b
on
a.xusertype=b.xusertype
inner join
sysobjects d
on
a.id=d.id and d.xtype=’U’ and d.name’dtproperties’
left join
syscomments e
on
a.cdefault=e.id
left join
sysproperties g
on
a.id=g.id and a.colid=g.allid
left join
sysproperties f
on
d.id=f.id and f.allid=0
where
d.name=’要查詢的表’ –如果只查詢指定表,加上此條件
order by
數(shù)據(jù)庫(kù)的高可用和可擴(kuò)展分別是什么？如何讓數(shù)據(jù)庫(kù)高可用，可擴(kuò)展等
1．選擇一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫(kù)是非常重要的。
2．如何選擇一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫(kù)
開(kāi)放性
:
SQL Server
只能在 windows 上運(yùn)行，沒(méi)有絲毫的開(kāi)放性，操作系統(tǒng)的系統(tǒng)的穩(wěn)定對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)是十分重要的。Windows9X
系列產(chǎn)品是偏重于桌面應(yīng)用，
NT server 只適合中小型企業(yè)。而且 windows 平臺(tái)的可靠性，安全性和伸縮性是
非常有限的。它不象
unix 那樣久經(jīng)考驗(yàn)，尤其是在處理大數(shù)據(jù)量的關(guān)鍵業(yè)務(wù)時(shí).
Oracle
能在所有主流平臺(tái)上運(yùn)行（包括
windows）。完全支持所有的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。采用敗宏完全開(kāi)放策沖枯返略。可以使客戶
選擇最適合的解決方案。對(duì)開(kāi)發(fā)商全力支持。
DB2
能在所有主流平臺(tái)上運(yùn)行（包括 windows）。最適于海量數(shù)據(jù)。DB2 在企業(yè)級(jí)的應(yīng)用最為廣泛,在全球的
500 家更大的企業(yè)中,幾乎 85%以上用 DB2 數(shù)據(jù)庫(kù)散饑服務(wù)器,而國(guó)內(nèi)到 97 年約占 5%.
可伸縮性
,并行性
SQL server
DB2
并行實(shí)施和共存模型并不成熟。很難處理日益增多的用戶數(shù)和數(shù)據(jù)卷。伸縮性有限。
Oracle
平行服務(wù)器通過(guò)使一組結(jié)點(diǎn)共享同一簇中的工作來(lái)擴(kuò)展 windownt 的能力,提供高可用性和高伸縮性的簇的
解決方案。
如果 windowsNT 不能滿足需要, 用戶可以把數(shù)據(jù)庫(kù)移到 UNIX 中。
DB2
DB2 具有很好的并行性。DB2 把數(shù)據(jù)庫(kù)管理擴(kuò)充到了并行的、多節(jié)點(diǎn)的環(huán)境.
數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)是數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分，包含自己的數(shù)據(jù)、索引、配置文件、和事務(wù)日
志。數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)有時(shí)被稱為節(jié)點(diǎn)或數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)
安全性
SQL server
沒(méi)有獲得任何安全證書(shū)。
Oracle Server
獲得更高認(rèn)證級(jí)別的
ISO 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。
DB2
獲得更高認(rèn)證級(jí)別的
ISO 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。
性能
SQL Server
多用戶時(shí)性能不佳
Oracle
性能更高， 保持
windowsNT 下的 TPC-D 和 TPC-C 的世界記錄。
DB2
適用于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和在線事物處理性能較高。
客戶端支持及應(yīng)用模式
SQL Server
C/S 結(jié)構(gòu)，只支持 windows 客戶，可以用 ADO,DAO,OLEDB,ODBC 連接.
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