分布式数据库设计
Ⅰ 分布式数据库是做什么的
随着互联网的飞速发展,人类社会的数据量迅速激增,据统计目前人类一年产生的数据就相当于人类进入现代化以前所有历史的总和,而且互联网业务的发展通常具有爆发性,业务量很可能在短短的一个月内突然爆发式地增长几千倍,对应的数据也很可能快速地从原来的几百GB飞速上涨到了几百个TB。如果在这爆发的关键时刻,系统不稳定或无法访问,那么对于业务将会是毁灭性的打击。
这时,传统的单机数据库提供的服务,在系统可扩展性、性价比方面已不再适用。伴随着对于系统性能、成本以及扩展性的新需求,分布式数据库系统应运而生,力求突破单机MySQL容量和性能瓶颈,彻底消除单机数据库无法支撑企业业务高速发展的后顾之忧。
以万里开源GreatDB分布式数据库产品为例,为大家详细解析分布式数据库的一些重要特性和技术实践细节。
水平拆分:支持数据sharding,分布式部署;
动态扩展:支持动态扩容,数据在线重分布;
故障恢复:故障自动切换保证系统高可用性;
分布式事务:提供ACID分布式事务支持;
数据安全:提供企业级数据安全特性,例如密码复杂度,访问控制;
MySQL协议:完美适配mysql,继承mysql生态;
并行计算:基于数据分布式部署制定分布式执行计划,通过分布式并行实现高性能;
读写分离:提供基于数据冗余的读写分离,实现读扩展;
HTAP融合:实现基于内存计算的TP与AP混合负载支撑;
云化支持:提供OpenStack、容器、物理机等DBaaS支持;
国产硬件支持:支持国产软硬件龙芯、飞腾、鲲鹏,中标麒麟芯片、银河麒麟、拓林思操作系统;
Ⅱ 什么是分布式数据库结构
分布式软件系统(Distributed Software Systems)是支持分布式处理的软件系统,是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的系统。它包括分布式操作系统、分布式程序设计语言及其编译(解释)系统、分布式文件系统和分布式数据库系统等。
分布式操作系统负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行。它和集中式操作系统的区别在于资源管理、进程通信和系统结构等方面。
分布式程序设计语言用于编写运行于分布式计算机系统上的分布式程序。一个分布式程序由若干个可以独立执行的程序模块组成,它们分布于一个分布式处理系统的多台计算机上被同时执行。它与集中式的程序设计语言相比有三个特点:分布性、通信性和稳健性。
分布式文件系统具有执行远程文件存取的能力,并以透明方式对分布在网络上的文件进行管理和存取。
分布式数据库系统由分布于多个计算机结点上的若干个数据库系统组成,它提供有效的存取手段来操纵这些结点上的子数据库。分布式数据库在使用上可视为一个完整的数据库,而实际上它是分布在地理分散的各个结点上。当然,分布在各个结点上的子数据库在逻辑上是相关的。
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分布式数据库系统是由若干个站集合而成。这些站又称为节点,它们在通讯网络中联接在一起,每个节点都是一个独立的数据库系统,它们都拥有各自的数据库、中央处理机、终端,以及各自的局部数据库管理系统。因此分布式数据库系统可以看作是一系列集中式数据库系统的联合。它们在逻辑上属于同一系统,但在物理结构上是分布式的。
分布式数据库系统已经成为信息处理学科的重要领域,正在迅速发展之中,原因基于以下几点:
1、它可以解决组织机构分散而数据需要相互联系的问题。比如银行系统,总行与各分行处于不同的城市或城市中的各个地区,在业务上它们需要处理各自的数据,也需要彼此之间的交换和处理,这就需要分布式的系统。
2、如果一个组织机构需要增加新的相对自主的组织单位来扩充机构,则分布式数据库系统可以在对当前机构影响最小的情况下进行扩充。
3、均衡负载的需要。数据的分解采用使局部应用达到最大,这使得各处理机之间的相互干扰降到最低。负载在各处理机之间分担,可以避免临界瓶颈。
4、当现有机构中已存在几个数据库系统,而且实现全局应用的必要性增加时,就可以由这些数据库自下而上构成分布式数据库系统。
5、相等规模的分布式数据库系统在出现故障的几率上不会比集中式数据库系统低,但由于其故障的影响仅限于局部数据应用,因此就整个系统来讲它的可靠性是比较高的。
特点
1、在分布式数据库系统里不强调集中控制概念,它具有一个以全局数据库管理员为基础的分层控制结构,但是每个局部数据库管理员都具有高度的自主权。
2、在分布式数据库系统中数据独立性概念也同样重要,然而增加了一个新的概念,就是分布式透明性。所谓分布式透明性就是在编写程序时好象数据没有被分布一样,因此把数据进行转移不会影响程序的正确性。但程序的执行速度会有所降低。
3、集中式数据库系统不同,数据冗余在分布式系统中被看作是所需要的特性,其原因在于:首先,如果在需要的节点复制数据,则可以提高局部的应用性。其次,当某节点发生故障时,可以操作其它节点上的复制数据,因此这可以增加系统的有效性。当然,在分布式系统中对最佳冗余度的评价是很复杂的。
分布式系统的类型,大致可以归为三类:
1、分布式数据,但只有一个总? 据库,没有局部数据库。
2、分层式处理,每一层都有自己的数据库。
3、充分分散的分布式网络,没有中央控制部分,各节点之间的联接方式又可以有多种,如松散的联接,紧密的联接,动态的联接,广播通知式联接等。
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什么是分布式智能?
NI LabVIEW 8的分布式智能结合了相关的技术和工具,解决了分布式系统开发会碰到的一些挑战。更重要的是,NI LabVIEW 8的分布式智能提供的解决方案不仅令这些挑战迎刃而解,且易于实施。LabVIEW 8的分布式智能具体包括:
可对分布式系统中的所有结点编程——包括主机和终端。尤为可贵的是,您可以利用LabVIEW图形化编程方式,对大量不同类型的对象进行编程,如桌面处理器、实时系统、FPGA、PDA、嵌入式微处理器和DSP。
导航所有系统结点的查看系统——LabVIEW Project Explorer。您可使用Project Explorer查看、编辑、运行和调试运行于任何对象上的结点。
经简化的数据共享编程界面——共享变量。使用共享变量,您可轻松地在系统间(甚至实时系统间)传输数据且不影响性能。无通信循环,无RT FIFO,无需低层次TCP函数。您可以利用简单的对话完成共享变量的配置,从而将数据在各系统间传输或将数据连接到不同的数据源。您还可添加记录、警报、事件等数据服务――一切仅需简单的对话即可完成。
实现了远程设备及系统内部或设备及系统之间的同步操作——定时和同步始终是定义高性能测量和控制系统的关键问题。利用基于NI技术的系统,探索设备内部并编写其内部运行机制,从而取得比传统仪器或PLC方式下更为灵活的解决方案。
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在分布式计算机操作系统支持下,互连的计算机可以互相协调工作,共同完成一项任务。
也可以这么解释:
一种计算机硬件的配置方式和相应的功能配置方式。它是一种多处理器的计算机系统,各处理器通过互连网络构成统一的系统。系统采用分布式计算结构,即把原来系统内中央处理器处理的任务分散给相应的处理器,实现不同功能的各个处理器相互协调,共享系统的外设与软件。这样就加快了系统的处理速度,简化了主机的逻辑结构.
易游贝贝祝你好运
Ⅲ 如何编写一个分布式数据库
某种程度上看来,数据库作为整个系统的核心,这句话其实并不夸张,数据库的选型关系到上层业务代码实现的方方面面,现在比较流行的架构方案是上层业务逻辑微服务化,并且结合分布式缓存,这套框架已经基本能做到上层业务的弹性扩展,但是最底层的数据存储还是很难去中心化(除非整个技术栈中去除关系型数据库(RDBMS), 全部采用 NoSQL)。所以,经常是 RDBMS 成为整个系统的瓶颈。
在长期的斗争中,大家总结出了很多方式来扩展最底层的关系型数据库:
1. 主从,一主多从,双写,通过队列暂存请求... 这些方案其实并没有解决问题,写入仍然是单点,而且对于 DBA 的挑战比较大,今天我们暂时就不讨论了。
2. 通过中间件 Sharding,常见的开源方案有: Cobar, TDDL, Vitess, Kingshard, MyCat 等,这些方案的思路是拦截 SQL 的请求通过 sharding key 和一定规则,将请求转发/广播到不同的 MySQL 实例上,从而实现水平扩展的效果,这个方案基本解决了单点写入的问题,对于业务来说整体的吞吐也上来了,看上去不错,这个方案是大多数业务遇到性能瓶颈的解决方案,但是缺点也是有的:
1)大多中间件都没有解决动态扩容的问题,多采用了静态的路由策略,扩容一般还处于人工 x2 的状态,对 DBA 要求比较高。
2)从一定程度上来说都放弃了事务,这是由于一条语句有可能会涉及到多个数据库实例,实现分布式 事务是一个比较难的事情,我们后面会详细的介绍。
3)对业务不透明,需要指定 sharding key, 心智负担较大
Ⅳ 什么叫分布式数据库,有什么优点和缺点
分布式来数据库系统优自点:
①更适合分布式的管理与控制。
分布式数据库系统的结构更适合具有地理分布特性的组织或机构使用,允许分布在不同区域、不同级别的各个部门对其自身的数据实行局部控制。
②具有灵活的体系结构。
分布式DBMS可以设计成具有不同程度的自治性,从具有充分的场地自治到几乎是完全集中式的控制。
③系统经济,可靠性高,可用性好。
由于数据分布在多个场地并有许多复制数据,在个别场地或个别通信链路发生故障时,不致于导致整个系统的崩溃,而且系统的局部故障不会引起全局失控。
④在一定条件下响应速度加快。
如果存取的数据在本地数据库中,那末就可以由用户所在的计算机来执行,速度就快。
⑤可扩展性好,易于集成现有系统,也易于扩充。
分布式数据库系统缺点:
①通信开销较大,故障率高。
②数据的存取结构复杂。
③数据的安全性和保密性较难控制。
Ⅳ 简述分布式数据库的模式结构
布式数据库系统通常使用较小的计算机系统,每台计算机可单独放在一个地方,每台计算机中都有DBMS的一份完整拷贝副本,并具有自己局部的数据库,位于不同地点的许多计算机通过网络互相连接,共同组成一个完整的、全局的大型数据库。
这种组织数据库的方法克服了物理中心数据库组织的弱点。首先,降低了数据传送代价,因为大多数的对数据库的访问操作都是针对局部数据库的,而不是对其他位置的数据库访问;其次,系统的可靠性提高了很多,因为当网络出现故障时,仍然允许对局部数据库的操作,而且一个位置的故障不影响其他位置的处理工作,只有当访问出现故障位置的数据时,在某种程度上才受影响;第三,便于系统的扩充,增加一个新的局部数据库,或在某个位置扩充一台适当的小型计算机,都很容易实现。然而有些功能要付出更高的代价。例如,为了调配在几个位置上的活动,事务管理的性能比在中心数据库时花费更高,而且甚至抵消许多其他的优点。
分布式数据库系统主要特点:
· 多数处理就地完成;
· 各地的计算机由数据通信网络相联系。
· 克服了中心数据库的弱点:降低了数据传输代价;
· 提高了系统的可靠性,局部系统发生故障,其他部分还可继续工作;
· 各个数据库的位置是透明的,方便系统的扩充;
· 为了协调整个系统的事务活动,事务管理的性能花费高;
数据分片
类型:
(1)水平分片:按一定的条件把全局关系的所有元组划分成若干不相交的子集,每个子集为关系的一个片段。
(2)垂直分片:把一个全局关系的属性集分成若干子集,并在这些子集上作投影运算,每个投影称为垂直分片。
(3)导出分片:又称为导出水平分片,即水平分片的条件不是本关系属性的条件,而是其他关系属性的条件。
(4)混合分片:以上三种方法的混合。可以先水平分片再垂直分片,或先垂直分片再水平分片,或其他形式,但他们的结果是不相同的。
条件:
(1)完备性条件:必须把全局关系的所有数据映射到片段中,决不允许有属于全局关系的数据却不属于它的任何一个片段。
(2)可重构条件:必须保证能够由同一个全局关系的各个片段来重建该全局关系。对于水平分片可用并操作重构全局关系;对于垂直分片可用联接操作重构全局关系。
(3)不相交条件:要求一个全局关系被分割后所得的各个数据片段互不重叠(对垂直分片的主键除外)。
数据分配方式
(1)集中式:所有数据片段都安排在同一个场地上。
(2)分割式:所有数据只有一份,它被分割成若干逻辑片段,每个逻辑片段被指派在一个特定的场地上。
(4)全复制式:数据在每个场地重复存储。也就是每个场地上都有一个完整的数据副本。
(5)混合式:这是一种介乎于分割式和全复制式之间的分配方式。
目前分布式数据库分配的设计,越来越多的采用寻找最优解的算法,比如遗传算法、退火机制等
查询优化
指在执行分布式查询时选择查询执行计划的方法和关系运算符的实现算法。根据系统环境的不同,查询优化所使用的算法也有所不同,通常分为远程广域网环境和高速局域网环境,其区别主要在网络的带宽。对于一元运算符可以采用集中式数据库中的查询优化方法。而对于二元运算符,由于涉及场地间的数据传输,因此必须考虑通信代价。分布式查询中常见的连接运算执行策略包括:
(1)半连接方法:利用半连接运算的转换方法R∞S=(RµS)∞S。假设场地1和场地2上分别有关系R和关系S,首先在S上执行连接属性上的投影并将结果传输至场地1,在场地1上执行关系R与投影的连接操作,再将结果传输至场地2与关系S执行连接操作。这种方法能够降低执行连接运算时的网络通信代价,主要适用于带宽较低的远程广域网络。
(2)枚举法方法:指枚举关系运算符的物理执行计划,通过对比执行计划的代价选择执行算法的方法。其中,连接运算符的物理执行计划包括嵌套循环方法、哈希连接法和归并连接法。枚举法主要适用于以磁盘IO代价为主的高速局域网环境。
Ⅵ 分布式数据库设计 文档和代码
createviewV3_student
as
select*fromstudent_2003
unionall
select*from[192.168.233.1].[V3].[dbo].[student_7]
这是一部分,其他的都在博客回里答面
http://www.cnblogs.com/yydct
Ⅶ 什么叫分布式数据库
1.分布式数据库是数据库的一种,是数据库技术和网络技术的结合产物。
2.各有优点和缺点.分布式数据库分为逻辑上分部物理上分布及逻辑上分布物理上集中两种。
是的,分布式数据文件便于数据库的管理维护。
Ⅷ 在设计一个可靠好的分布式数据库时,应该考虑哪些问题
以后可以从事产品的可靠性分析,可靠性设计等,比如像某个产品寿命只有1000小时,经过你的分析和设计改进后,能把寿命提高到3000小时,这个过程当中就体现出你的价值了,还是很有前途的。
Ⅸ 什么是分布式数据库
分布式数据库是用计抄算机网络将物理上分散的多个数据库单元连接起来组成的一个逻辑上统一的数据库。每个被连接起来的数据库单元称为站点或节点。分布式数据库有一个统一的数据库管理系统来进行管理,称为分布式数据库管理系统。
目前国产分布式数据库排名靠前的是 TiDB,
可以登录TiDB 官方社区(AskTUG)
Ⅹ 分布式系统,数据库设计方面,应注意哪些方面
分布式是分布式,集群是集群。分布式比如有ABCD用户,将AB提交的数据写专到数据库1去,CD用户群属组的数据提交到数据库2去优点:降低单个数据库的压力(数据量少,单个数据库不会被频繁操作到,如提交事务,少几个人少去抢占资源),不然,像上面单个数据库同时要处理四个人的数据,肯定比处理两个的压力小得多了(PS:1、2两个数据库的内容是不一致的,但是结构是一致的)。响应速度快,一般用于大客户的解决方案缺点:用的硬件较多,开发成本较高(不像单台机器那样,不管如何都写到一台机器上)。集群:构建多个相同数据库(内容一样),类似备份(一个数据一生成一条数据,立马将该数据同步到另一台上面去,查询时可以多台任选一台,单台压力低),一台挂了,别一台上面还是有备份的,也有分布式的优点,不过,需要集群的几台机器网络环境较好,数据推送才能及时。大概就是这样