关系数据库分片研究.docVIP

关系数据库分片研究 王建周，李端玲* （北京邮电大学自动化学院，北京 100876）  5 10 15 20 25 30 35 摘要：文章基于关系数据库，研究关系数据库在数据量增加以及访问量增加时的数据分片方 法，从而扩展数据库的存储和性能。文章主要研究了主从库、单主库多从库、垂直分库、范 围法、哈希法、一致性哈希等技术在数据库扩展和性能提升中的使用，并给出案例说明该种 技术如何使用以及优缺点，此外文章也简单研究了多个库时数据的同步，通过这些技术的综 合，可以构建大数据量健壮的数据库系统，满足海量数据的存储以及高并发访问的需求，从 而实现更多的业务需求。 关键词：计算机应用技术；关系数据库；水平分库；垂直分库；一致性哈希；主从库 中图分类号：TP311 Relational Database Sharding Wang Jianzhou, Li Duanling (School of Automation, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876) Abstract: In this paper, based on relational database, the sharding method of database was studied when data increasing to extend the database storage and the use of principal and subordinate database,single principal and many subordinate database,ranging,hashing methods and consistent hashing was studied ,and examples and advantages and disadvantages of each technology are given ,also in this paper the data synchronization in many databases was introduced .through these technologies, robust database system of amount data can be bulit to meet the massivedata storage and high concurrent access requirements, so more business needs can be achieved. Key words: computer application technology;relational database;scale up;scale out;consistent hashing;principal and subordinate database ; 0 引言 关系数据库是目前 web 站点、信息系统持久化保存数据最常用的工具，但是随着业务 的提升，系统功能的增强以及系统长时间的运行，会产生大量的数据，这时若将数据保存在 单个数据库，不仅会导致新数据的写入和数据查询变慢，严重情况下可能会导致数据库的不 稳定甚至崩溃。这时就需要从单台数据库向多台数据库扩展，文献将研究在不同的情况数据 库的扩展方法，根据需求构建经济健壮的多数据库系统。 1 读写分离 在常见的数据库使用场景中，都是读操作的需求远远大于写操作，若读操作占用过多 的数据库连接资源等，就会导致写操作的失败，使数据的新增或者修改失败，这对大多数的 业务场景来说是不可接受的，这时的改进方法就是读写库分离[1]。数据写入到主数据库，写 入的数据同步到从数据库，读取的数据来自从数据库。 作者简介：王建周（1986—），男，硕士研究生，主要研究方向：web 架构. E-mail: wangjianzhou888@ -1- 40   图 1 主从库系统   在大多数数据库适用场景下，读操作的需求量比较大，对于单台的读数据库来说，压力 可能比较大，这时可以设置多个从库。  45 50  图 2 单主库多从库系统 目前的商业数据库都基本支持以上的主从库设置，只需要按照相应的说明进行配置即 可，当需要读取数据时，按照负载均衡的原则从多个从库中选择。 在从库数目过多时，单一的从主库依次复制数据到从库效率会比较慢，可以让已经更新 数据的从库参与到复制过程中来，如下是设计的一个三步走的主从复制策略。 -2-   图 3 主从库多级复制示意图 已经得到数据更新的从库 1 随机挑选一个未更新的从库 2，将自己更新的数据传播到