解析大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)

時(shí)間：2020-01-05作者：北京慧思**投資咨詢有限責(zé)任公司瀏覽：516

當(dāng)今世界是一個(gè)信息化的世界，我們的生活中無論是生活、工作、學(xué)習(xí)都離不開信息系統(tǒng)的支撐。而信息系統(tǒng)的背后用于保存和處理較終結(jié)果的地方就是數(shù)據(jù)庫。因此數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)就變得尤為重要，這意味著如果數(shù)據(jù)庫如果面臨問題，則意味著整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)也會面臨挑戰(zhàn)，從而帶來嚴(yán)重的損失和后果。


如今“大數(shù)據(jù)”這個(gè)詞已經(jīng)變得非常流行，雖然這個(gè)概念如何落地不得而知。但可以確定的是，隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)應(yīng)用的興起，數(shù)據(jù)量相比過去會有幾何級的提升，因此數(shù)據(jù)庫所需要解決的問題不再僅僅是記錄程序正確的處理結(jié)果，還需要解決如下挑戰(zhàn)：


當(dāng)數(shù)據(jù)庫性能遇到問題時(shí)，是否能夠橫向擴(kuò)展，通過添加服務(wù)器的方式達(dá)到較高的吞吐量，從而充分利用現(xiàn)有的硬件實(shí)現(xiàn)較好的**率。


是否擁有實(shí)時(shí)同步的副本，當(dāng)數(shù)據(jù)庫面臨災(zāi)難時(shí)，可以短時(shí)間內(nèi)通過故障轉(zhuǎn)移的方式保證數(shù)據(jù)庫的可用性。此外，當(dāng)數(shù)據(jù)丟失或損壞時(shí)，能否通過所謂的實(shí)時(shí)副本(熱備)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的零損失。


數(shù)據(jù)庫的橫向擴(kuò)展是否對應(yīng)用程序透明，如果數(shù)據(jù)庫的橫向擴(kuò)展需要應(yīng)用程序端進(jìn)行大量修改，則所帶來的后果不僅僅是高昂的開發(fā)成本，同時(shí)也會帶來很多潛在和非潛在的風(fēng)險(xiǎn)。


面對上述挑戰(zhàn)一個(gè)顯而易見的辦法是將多個(gè)服務(wù)器組成一組集群，這樣一來就可以充分利用每一臺服務(wù)器的資源并將客戶端負(fù)載分發(fā)到不同服務(wù)器上，隨著應(yīng)用程序負(fù)載的增加，只需要將新的服務(wù)器添加到集群即可。


本文將對集群的概念、形式以及目前主流的數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)進(jìn)行探討。


數(shù)據(jù)庫集群的形式


數(shù)據(jù)庫的集群和擴(kuò)展不像應(yīng)用程序擴(kuò)展那樣*，因?yàn)閺臄?shù)據(jù)庫端來說，一旦涉及到了集群，往往會涉及到數(shù)據(jù)庫層面的同步，因此從是否存在數(shù)據(jù)冗余這個(gè)角度來講，我們可以從大面上把數(shù)據(jù)庫集群分為以下兩種形式：


Share-Disk架構(gòu)


Share-Disk架構(gòu)是通過多個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)存儲來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫集群，兩臺機(jī)器較簡單的Share-Disk架構(gòu)如圖1所示。






圖1.簡單的Share-Disk架構(gòu)


在此基礎(chǔ)之上，Share-Disk架構(gòu)又分為單活和雙活，雙活即為集群中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以同時(shí)對外提供服務(wù)，而單活為集群中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)可對外提供服務(wù)，集群中的其他服務(wù)器作為冗余在“活”的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)接替該服務(wù)器成為對外提供服務(wù)的節(jié)點(diǎn)。該類架構(gòu)較典型的產(chǎn)品就是SQL Server Failover Cluster(SQL Server故障轉(zhuǎn)移集群)、NEC的EXPRESSCLUSTER、ROSE的ROSE HA。這種方式的弊端也是顯而易見的，如下：


硬件資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，同一時(shí)間集群中只有一臺服務(wù)器活著，其他服務(wù)器只能作為冗余服務(wù)器。


集群無法提升性能，因?yàn)橹挥幸慌_服務(wù)器可用


存儲方面存在單點(diǎn)故障，除非在存儲層級保證高可用，通常需要昂貴的SAN存儲。


因此該類方案僅僅可以做到服務(wù)器層面的高可用，無法帶來性能的提升，也無法解決存儲單點(diǎn)故障的問題。因此如果不搭配其他高可用或負(fù)載均衡的技術(shù)，存在的意義并不是很大。


另一類技術(shù)是Share-Disk中的雙活的技術(shù)，與單活技術(shù)不同的是，雙活的技術(shù)雖然也是共享磁盤，但集群中的所有節(jié)點(diǎn)都可以對外提供服務(wù)，典型的產(chǎn)品就是Oracle的RAC。RAC的技術(shù)性非常的高，因此需要水平比較高的人來運(yùn)維系統(tǒng)。RAC設(shè)計(jì)的初衷并不是為了性能，而是為了高可用和可擴(kuò)展性，如果應(yīng)用程序不是針對RAC架構(gòu)設(shè)計(jì)和開發(fā)的，則將應(yīng)用程序遷移到RAC上由于block contention (block busy waits)可能會導(dǎo)致性能的急劇下降，并且節(jié)點(diǎn)越多性能下降越明顯。

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• 詞條

  詞條說明

• 數(shù)據(jù)分析是什么？

  數(shù)據(jù)分析是指用運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法和分析工具對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，挖掘出其潛在規(guī)律及**，為經(jīng)營決策提供科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇砸罁?jù)。數(shù)據(jù)分析將數(shù)學(xué)原理和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行**結(jié)合，一般遵循設(shè)計(jì)方案、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、出具報(bào)告5個(gè)步驟。在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)分析能夠利用大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，挖掘出隱藏信息，總結(jié)其內(nèi)在規(guī)律，從而幫助企業(yè)進(jìn)行量化經(jīng)營，引導(dǎo)企業(yè)采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)，以達(dá)到精準(zhǔn)營銷，理性決策的目的。目前，數(shù)據(jù)分析

• 債務(wù)履約能力評級

  公司，是致力于企業(yè)經(jīng)濟(jì)咨詢、管理服務(wù)的機(jī)構(gòu)。公司主要從事各類專業(yè)性報(bào)告、調(diào)查估值類報(bào)告、項(xiàng)目數(shù)據(jù)分析、投資風(fēng)險(xiǎn)控制、企業(yè)信用擔(dān)保、企業(yè)公信評級、企業(yè)策劃及礦業(yè)投資的前期調(diào)查業(yè)務(wù)。公司為大中型國有企業(yè)、合資企業(yè)、**機(jī)構(gòu)等中國客戶提供高質(zhì)量的咨詢服務(wù)。公司在數(shù)據(jù)分析、可行性研究、涉外盡職調(diào)查、投資風(fēng)險(xiǎn)控制、項(xiàng)目評估、企業(yè)信用評價(jià)及公信監(jiān)督等領(lǐng)域，具有很深的造詣，處于行業(yè)良好地位。公司**成員全部來自

• 投資**分析報(bào)告

  在各個(gè)投資領(lǐng)域中，為降低投資者的投資失誤和風(fēng)險(xiǎn)，每一項(xiàng)投資活動(dòng)都必須建立一套系統(tǒng)科學(xué)的，適合自己的投資活動(dòng)特點(diǎn)的理論和方法。投資**分析報(bào)告正是吸納了**上投資項(xiàng)目分析評價(jià)的理論和方法，利用豐富的資料和數(shù)據(jù)，定性與定量相結(jié)合，對投資項(xiàng)目的**進(jìn)行*的分析評價(jià)。項(xiàng)目投資**分析報(bào)告是投資前期一個(gè)重要的關(guān)鍵步驟，項(xiàng)目的規(guī)模、區(qū)域分析、經(jīng)營管理、市場分析、經(jīng)濟(jì)性分析、利潤預(yù)測、財(cái)務(wù)評價(jià)等重大問題，都

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  股權(quán)轉(zhuǎn)讓過程中，股權(quán)**評估方法①收益現(xiàn)值法，用收益現(xiàn)值法進(jìn)行資產(chǎn)評估的，應(yīng)當(dāng)根據(jù)被評估資產(chǎn)合理的預(yù)期獲利能力和適當(dāng)?shù)恼郜F(xiàn)率，計(jì)算出資產(chǎn)的現(xiàn)值，并以此評定重估**。②重置成本法，用重置成本法進(jìn)行資產(chǎn)評估的，應(yīng)當(dāng)根據(jù)該項(xiàng)資產(chǎn)在全新情況下的重置成本，減去按重置成本計(jì)算的已使用年限的累積折舊額，考慮資產(chǎn)功能變化、成新率等因素，評定重估**；或者根據(jù)資產(chǎn)的使用期限，考慮資產(chǎn)功能變化等因素重新確定成新率，評