Κοινή χρήση τεχνολογίας

Διαχείριση βάσεων δεδομένων στην εποχή των μεγάλων δεδομένων: η σημασία της κοινής χρήσης βάσεων δεδομένων και ο διαχωρισμός της ανάγνωσης και της γραφής

2024-07-12

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Πρόλογος

Οι όροι "sharding" και "database splitting" αναφέρονται συχνά στο πεδίο της βάσης δεδομένων, συνήθως αναφέρονται σε παρόμοιες έννοιες, αλλά διαφέρουν στις λεπτομέρειες. Η κοινή χρήση βάσεων δεδομένων συνήθως αναφέρεται στη διανομή δεδομένων σε μια μεγάλη βάση δεδομένων σε πολλές μικρότερες βάσεις δεδομένων για τη βελτίωση της απόδοσης και της διαχειρισιμότητας. Ο διαχωρισμός βάσεων δεδομένων ευρύτερα αναφέρεται στην αποσύνθεση ενός συστήματος βάσης δεδομένων σε μικρότερα μέρη, τα οποία μπορεί να περιλαμβάνουν διαμοιρασμό βάσης δεδομένων ή άλλους τύπους διαχωρισμού, όπως καταμερισμός πινάκων.

Ακολουθούν οι διαφορές μεταξύ διαμοιρασμού και διαχωρισμού βάσης δεδομένων:

χαρακτηριστικόSharding βάσης δεδομένωνΔιαχωρισμός βάσης δεδομένων
ορισμόςΔιανείμετε δεδομένα σε πολλές φυσικές παρουσίες βάσης δεδομένων.Σπάστε το σύστημα της βάσης δεδομένων σε μικρότερες οντότητες.
ΣκοπόςΒελτιώστε την απόδοση, την επεκτασιμότητα και την ανοχή σε σφάλματα.Βελτιώστε την απόδοση, τη διαχείριση και την επεκτασιμότητα.
τύποςΠεριλαμβάνει κυρίως οριζόντια και κάθετη διάσπαση.Συμπεριλαμβανομένης της υποβάσης δεδομένων, του υποπίνακα, του οριζόντιου διαχωρισμού, του κατακόρυφου διαχωρισμού κ.λπ.
χωρίζεται οριζόντιαΕίναι μια μορφή διαμοιρασμού που χωρίζει τα δεδομένα ανά σειρές.Πιθανώς μέρος ενός διαχωρισμού βάσης δεδομένων.
χωρίζεται κάθεταΕίναι μια μορφή διαμοιρασμού που χωρίζει τα δεδομένα ανά στήλες.Πιθανώς μέρος ενός διαχωρισμού βάσης δεδομένων.
πολυπλοκότητα υλοποίησηςΑπαιτείται υψηλότερη, πρόσθετη λογική δρομολόγησης.Εξαρτάται από τη συγκεκριμένη μέθοδο διαχωρισμού.
ΕπιρροήΟ κώδικας του επιπέδου εφαρμογής μπορεί να χρειαστεί να τροποποιηθεί για να προσαρμοστεί στην υποβιβλιοθήκη.Ο κώδικας του επιπέδου εφαρμογής μπορεί να χρειαστεί να τροποποιηθεί για να καλύψει τις αλλαγές.
παράδειγμαΑποθηκεύστε τα δεδομένα διαφορετικών χρηστών σε διαφορετικές βάσεις δεδομένων, για παράδειγμα, αντιστοιχίστε τα σε διαφορετικές βάσεις δεδομένων σύμφωνα με την τιμή κατακερματισμού του αναγνωριστικού χρήστη. Διαχωρίστε έναν μεγάλο πίνακα σε πολλούς μικρότερους πίνακες ή διαχωρίστε κάθετα δεδομένα σε διαφορετικούς πίνακες ή βιβλιοθήκες. Κατακόρυφος διαχωρισμός: αποθήκευση πληροφοριών χρήστη και πληροφοριών παραγγελίας σε διαφορετικές βάσεις δεδομένων οριζόντιας διαίρεσης: αποθήκευση του πίνακα παραγγελιών σε διαφορετικές βάσεις δεδομένων σύμφωνα με το εύρος αναγνωριστικών παραγγελιών.

Παράδειγμα βιβλιοθήκης υποκαταστήματος

  1. -- 分库示例:将订单信息按照用户ID的哈希值存储到不同的数据库
  2. -- 数据库1
  3. CREATE DATABASE orders_db_1;
  4. USE orders_db_1;
  5. CREATE TABLE orders (
  6. order_id INT PRIMARY KEY,
  7. user_id INT,
  8. total_amount DECIMAL(10, 2),
  9. order_date DATE
  10. );
  11. -- 数据库2
  12. CREATE DATABASE orders_db_2;
  13. USE orders_db_2;
  14. CREATE TABLE orders (
  15. order_id INT PRIMARY KEY,
  16. user_id INT,
  17. total_amount DECIMAL(10, 2),
  18. order_date DATE
  19. );

Παράδειγμα διαχωρισμού βάσης δεδομένων

  1. -- 垂直拆分示例:将用户信息表和订单信息表分离到不同的数据库
  2. -- 主数据库
  3. CREATE DATABASE main_database;
  4. USE main_database;
  5. -- 用户信息表
  6. CREATE TABLE users (
  7. user_id INT PRIMARY KEY,
  8. username VARCHAR(50),
  9. email VARCHAR(100)
  10. );
  11. -- 订单信息表
  12. CREATE DATABASE orders_database;
  13. USE orders_database;
  14. CREATE TABLE orders (
  15. order_id INT PRIMARY KEY,
  16. user_id INT,
  17. total_amount DECIMAL(10, 2),
  18. order_date DATE
  19. );

Το Sharding και ο διαχωρισμός βάσεων δεδομένων χρησιμοποιούνται σε διαφορετικά σενάρια για την κάλυψη συγκεκριμένων επιχειρηματικών αναγκών και τεχνικών προκλήσεων:

ΣκηνέςSharding βάσης δεδομένωνΔιαχωρισμός βάσης δεδομένων
Ο όγκος δεδομένων είναι πολύ μεγάλοςΌταν η ποσότητα των δεδομένων σε μια ενιαία βάση δεδομένων υπερβαίνει τις δυνατότητες αποθήκευσης ή επεξεργασίας ενός μεμονωμένου διακομιστή.Όταν το μέγεθος ενός πίνακα βάσης δεδομένων επηρεάζει την απόδοση του ερωτήματος.
Συμφόρηση απόδοσηςΌταν αντιμετωπίζετε υψηλές ταυτόχρονες λειτουργίες ανάγνωσης και εγγραφής, μια ενιαία βάση δεδομένων δεν μπορεί να παρέχει επαρκή απόδοση.Οι λειτουργίες ανάγνωσης και εγγραφής σε έναν μόνο πίνακα αρχίζουν να επιβραδύνονται, επηρεάζοντας τον χρόνο απόκρισης της εφαρμογής.
Απαιτήσεις επεκτασιμότηταςΗ βάση δεδομένων πρέπει να επεκταθεί οριζόντια για να βελτιωθεί η απόδοση με την προσθήκη περισσότερων κόμβων βάσης δεδομένων.Τα δεδομένα πρέπει να διαχωριστούν κατακόρυφα για να μειωθεί ο φόρτος σε μια ενιαία βάση δεδομένων και να απλοποιηθεί η διαχείριση.
Ανάκτηση και αποκατάσταση από καταστροφήΣε ένα κατανεμημένο περιβάλλον, η ικανότητα ανάκτησης από καταστροφές και η ταχεία ανάκτηση του συστήματος μπορούν να βελτιωθούν μέσω διαμοιρασμού.Διαχωρίζοντας τη βάση δεδομένων, μπορείτε πιο εύκολα να δημιουργήσετε αντίγραφα ασφαλείας και να επαναφέρετε τμήματα των δεδομένων σας.
Σχετίζεται με την επιχειρηματική λογικήΔεν είναι κατάλληλο για σενάρια με σύνθετα ερωτήματα μεταξύ πινάκων, επειδή η καθυστέρηση και η πολυπλοκότητα του δικτύου ενδέχεται να αυξηθούν μετά την κοινή χρήση της βάσης δεδομένων.Τα δεδομένα μπορούν να χωριστούν σύμφωνα με τη λογική της επιχείρησης, έτσι ώστε τα σχετικά δεδομένα να αποθηκεύονται μαζί και να μειωθούν τα ερωτήματα μεταξύ βάσεων δεδομένων.
Προσαρμογή αρχιτεκτονικής συστήματοςΌταν η αρχιτεκτονική του συστήματος πρέπει να υποστηρίζει κατανεμημένους υπολογισμούς και επεξεργασία δεδομένων μεγάλης κλίμακας.Όταν οι δομές δεδομένων πρέπει να αναδιοργανωθούν για να βελτιστοποιήσουν ένα συγκεκριμένο ερώτημα ή λειτουργία.
Ελεγχος κόστουςΜπορούν να χρησιμοποιηθούν φτηνοί πόροι υλικού μέσω διαμοιρασμού για τη μείωση του συνολικού κόστους ιδιοκτησίας.Με τη βελτιστοποίηση των μοτίβων αποθήκευσης δεδομένων και πρόσβασης, μπορούν να εξοικονομηθούν πόροι αποθήκευσης και υπολογιστών.
Απομόνωση και ασφάλεια δεδομένωνΗ φυσική απομόνωση των δεδομένων μπορεί να επιτευχθεί μέσω της γεωγραφικής κοινής χρήσης για την κάλυψη των κανονιστικών απαιτήσεων.Τα δεδομένα μπορούν να διαχωριστούν με βάση την ευαισθησία ή τη συχνότητα πρόσβασης για πιο λεπτομερή έλεγχο ασφαλείας.

      Αν και τόσο η κοινή χρήση βάσης δεδομένων όσο και η διαίρεση της βάσης δεδομένων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίλυση των παραπάνω προβλημάτων, οι επικεντρώσεις τους είναι διαφορετικές. Οι υποβάσεις δεδομένων τείνουν περισσότερο να επιλύουν την αποθήκευση και την επεξεργασία δεδομένων μεγάλης κλίμακας, καθώς και να βελτιώνουν την επεκτασιμότητα και τις δυνατότητες ανάκτησης από καταστροφές του συστήματος. Ο διαχωρισμός βάσεων δεδομένων εστιάζει περισσότερο στη βελτιστοποίηση της οργάνωσης δεδομένων και των μοτίβων πρόσβασης και στην απλοποίηση της διαχείρισης της βάσης δεδομένων.