零門檻入門數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí)之關(guān)系型數(shù)據(jù)庫架構(gòu)介紹

早期在數(shù)據(jù)量還不是很大的時(shí)候，數(shù)據(jù)庫就采用一種很簡單的單機(jī)服務(wù)，在一臺(tái)專用的服務(wù)器上安裝數(shù)據(jù)庫軟件，對外提供數(shù)據(jù)存取服務(wù)。但隨著業(yè)務(wù)規(guī)模增大，數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量和承載的業(yè)務(wù)壓力也不斷增加。數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)也必須隨之變化。

如上的架構(gòu)分類方法，是一種按照主機(jī)數(shù)量來區(qū)分的分類方式，分別是單機(jī)架構(gòu)和多機(jī)架構(gòu)。單機(jī)架構(gòu)分為單主機(jī)和獨(dú)立主機(jī)，多機(jī)架構(gòu)分為分組和分片。

為了避免應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)對資源的競爭，單機(jī)架構(gòu)也從早期的單主機(jī)模式發(fā)展到數(shù)據(jù)庫獨(dú)立主機(jī)模式，把應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù)分開，應(yīng)用服務(wù)可以增加服務(wù)器數(shù)量，進(jìn)行負(fù)載均衡，來增大系統(tǒng)并發(fā)能力。單機(jī)部署形式，在研發(fā)、學(xué)習(xí)以及模擬環(huán)境中具有靈活、部署方便等特點(diǎn)。單機(jī)架構(gòu)有幾個(gè)顯著的不足：

1、可擴(kuò)展性。數(shù)據(jù)庫單機(jī)架構(gòu)擴(kuò)展性只有縱向擴(kuò)展。

2、存在單點(diǎn)故障。單機(jī)架構(gòu)擴(kuò)容的時(shí)候，往往需要停機(jī)擴(kuò)容，服務(wù)也隨之停止。另外，硬件故障容易導(dǎo)致整個(gè)服務(wù)不可用，甚至?xí)袛?shù)據(jù)丟失的情況。

3、隨著業(yè)務(wù)量的增加，單機(jī)勢必會(huì)遇到性能瓶頸。

接下來我們來看一下分組架構(gòu)里面的主備架構(gòu)，實(shí)際上也是單機(jī)架構(gòu)自然而然衍生出來的架構(gòu)，主要是為了解決單點(diǎn)故障問題。

數(shù)據(jù)庫部署在兩臺(tái)服務(wù)器，其中承擔(dān)數(shù)據(jù)讀寫服務(wù)的服務(wù)器，稱為“主機(jī)”。另外一臺(tái)服務(wù)器利用數(shù)據(jù)同步機(jī)制，把主機(jī)的數(shù)據(jù)復(fù)制過來，稱為“備機(jī)”，同一時(shí)刻，只有一臺(tái)服務(wù)器對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)。這種架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用不需要為了應(yīng)對數(shù)據(jù)庫故障而增加開發(fā)量。另外相對單機(jī)架構(gòu)而言，提升了數(shù)據(jù)容錯(cuò)性。這種架構(gòu)的缺點(diǎn)是：

1、資源浪費(fèi)，備機(jī)和主機(jī)同等配置，而基本上備機(jī)資源會(huì)處于閑置狀態(tài)。

2、性能壓力還是集中在單機(jī)上，無法解決性能瓶頸問題。

3、出現(xiàn)故障時(shí)，主備機(jī)切換，需要一定的員工干預(yù)或者監(jiān)控。

主備架構(gòu)無法根本解決問題，那來看看主從式架構(gòu)。

部署模式和主備機(jī)模式相似，但備機(jī)上升為從機(jī)角色，也對外提供一定的數(shù)據(jù)服務(wù)。應(yīng)用程序可以通過讀寫分離方式分散壓力，優(yōu)點(diǎn)明顯，資源利用率提升，從機(jī)擴(kuò)展性靈活等，但缺點(diǎn)也同樣存在：

1、?數(shù)據(jù)延遲問題，數(shù)據(jù)同步到從機(jī)數(shù)據(jù)庫時(shí)會(huì)有延遲

2、?寫操作的性能壓力，還是集中在主機(jī)上

3、?可用性問題，主機(jī)出現(xiàn)故障，需要實(shí)現(xiàn)主從切換，人工干預(yù)需要響應(yīng)時(shí)間，自動(dòng)切換的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較高

接下來我們看另外一種特殊的多主架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫之間互為主從，同時(shí)對外提供完整的數(shù)據(jù)服務(wù)。優(yōu)點(diǎn)在于提升資源利用率的同時(shí)降低了單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。

缺點(diǎn)也同時(shí)存在：

1、?雙向復(fù)制同樣存在延時(shí)問題，極端情況下有可能數(shù)據(jù)丟失

2、?數(shù)據(jù)庫數(shù)量增加會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)同步極為復(fù)雜

接著再看看分片架構(gòu)，其主要表現(xiàn)形式就是水平數(shù)據(jù)分片架構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)分散在集群內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，所有節(jié)點(diǎn)可以獨(dú)立性工作。

總結(jié)起來：

介紹了這么多種模式，數(shù)據(jù)庫架構(gòu)仍在衍生，細(xì)化來講還有共享存儲(chǔ)多活架構(gòu)、分片架構(gòu)、無共享架構(gòu)、MPP架構(gòu)等等，大家想要了解更多，歡迎點(diǎn)擊《數(shù)據(jù)庫介紹》進(jìn)行學(xué)習(xí)，全面掌握關(guān)系型數(shù)據(jù)庫架構(gòu)！

數(shù)據(jù)庫

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