浅谈分库分表与分布式数据库的优势与应用-分库分表与分布式数据库 (分库分表的原理)

教程大全 2025-07-09 02:14:54 浏览

一、引言

随着互联网的发展,数据量越来越大,单一的数据库已经无法胜任海量数据的存储和管理,并发访问的压力也越来越大,因此数据的分库分表和分布式数据库技术逐渐成为了数据处理的重要手段。本文将从分库分表和分布式数据库的介绍、优势和应用角度加以探讨。

二、分库分表与分布式数据库的介绍

1. 分库分表

分库分表是一种将一个大的数据库分成若干个小的数据库,并将数据表划分到不同的数据库中的技术。主要目的是为了解决单一数据库并发压力太大、容量不足、数据冗余度高等问题。

目前,分库分表方案分为两种,一种是垂直分库分表,即按照不同的业务功能按需选择将数据表分配给不同的数据库实现分离,将一个庞大的数据库按功能拆分成多个小的数据库;另一种是水平分库分表,即将同一个表中的数据按照某个关键字进行划分,不同的划分结果放到不同的数据库中。通过这样的方式来使得数据表条目数相比之前更少。

2. 分布式数据库

分布式数据库则是指将一个数据库拆分成多个相同或不同的子数据库,分布在不同的物理 服务 上,通过数据同步和数据迁移等技术,形成一个整体的数据库系统。分布式数据库能够提供更高的容错性和稳定性,同时也可以充分利用硬件资源实现横向扩展。

三、分库分表与分布式数据库的优势

1. 数据分离

分库分表可以根据业务需求将数据分离到不同的数据库中,并通过不同的实例承载不同的业务模块。这样一来,即使某一个数据库崩溃,也不会影响到其他的数据库,大大提高了系统的可用性和稳定性。

2. 数据水平拆分

分库分表通过水平拆分的方式,将大表分布在多个节点上,分散了数据压力,从而减少了单个库表的数据量,提高了查询和维护的效率。

3. 监控和维护

分库分表使得监控和维护变得更加容易。可以对每个库进行监控,获取系统状态,查看错误日志,进行故障排查。同时,可以对各个库的数据进行备份、同步、恢复等操作,进行数据维护。

4. 扩展性

分布式数据库可以更加方便地实现横向扩展,当数据增加时可以动态地添加节点,扩大整个数据库的规模,这使得数据库的处理速度更快。

5. 降低成本

通过分库分表实现数据水平拆分,避免了对单一数据库进行升级的昂贵成本,也使得系统的维护成本更低。

四、分库分表与分布式数据库的应用场景

1. 大数据量系统

如电商平台、社交网络等大型系统,这些系统的数据量非常大,单一数据库已经不能满足需求,因此使用分库分表和分布式数据库能够更好地处理和管理数据。

2. 高并发系统

如金融系统、在线游戏推荐系统等,这些系统的访问量非常大,需要快速响应,使用分库分表和分布式数据库能够平衡系统的负载,提高访问速度和性能,从而保证服务的稳定性。

3. 分布式存储系统

如云存储系统、数据备份系统等,这些存储系统需要支持数据的分布式存储和同步,使用分布式数据库能够充分利用硬件资源,提高存储效率和可靠性。

四、

以上,本文从分库分表和分布式数据库的介绍、优势和应用角度进行了探讨。分库分表和分布式数据库使得数据的存储和处理更为高效和灵活,充分发挥了硬件资源的作用,提高了系统的可用性和稳定性,成为大数据时代必不可少的技术手段。

相关问题拓展阅读:

三层结构中数据访问层的主要功能是什么

数据访渣洞问旅乎层,顾名思义,主要功能是程序于数据库之拆梁悉间的交互,按照程序的请求对数据库进行访问,并将所请求的数据结果返回给程序

从业务规则层接收请求,从数据服务获取数据或向其发送数据。 使用存储过程获取数据,并可选用 ADO.NET 向数据库发送数据,将数据库查询结果辩轮态返回到业务桐唤规则层,作为ADO.NET 数据集。

数据数据访问层主要看数据层里面有没有包含逻辑处理,实际上各个函数主要完成各个对数据文件的操作。而不必管其他操作。业务逻辑层主要负责对数据层的操作。也就是说把一些数据层的操作进行组合。

扩展资料:

注意事项:

借鉴多种分布式数据库访问模式,基于MySQL开源协议,采用数据库代理方式,形成分布式数据库中间件解决方案,解决分布式系统数据库分库分表带来的数据透明访问难题携源。

在负载均衡的控制方面,通过LVS+zookeeper实现负载均衡、可设置权重实现灰度发布,通过keepalived+VIP消除单点故障隐患。

百度百科-数据访问层

三层结构中数据访问层的主要功能是实现数据的增加汪汪、删除、修改、查询等操作,并将操作结果反馈到业务逻辑层BBL。

在实际运行的过程中,数据访问层没有逻辑判断能力,为了实现代码编写的严谨性,提高代码阅读程度,一般软件开发人员会在该层中编迟举写DataAccessCommon,保证数据访问层DAL数据处理功能。

扩展资料:

三层架构

业务逻辑简单;没有真正的数据存储层,也就不需要数据访问层,这样简单的结构是不需要三层架构的。

但是当业务复杂到一定程度之后,当数据存储在相应的数据库或者独立的存储介质时,既有业务逻辑层,又有数据访问层时,把数据访问脱离开业务逻辑,把业务逻辑脱离开UI,UI是需要呼叫业务访问层困旦仔,就可以实现与用户的交互。

与数据库打交道,也就是访问数据库,一般命名为DBhelper 或者DBbase

论分布式数据库架构的“存”与“算”

作者 石默研

在云计算基础设施IaaS服务中,“存”与“算”的分界是清晰的,客户会分别为“存”与“算”按需消费。不只是专门的存储服务如S3、对象存储、文件存储、NAS等,即使是在最基本的虚拟机服务ECS上,“存”也需要由消费者进行选择,而选择的对象是云盘,即位置对用户透明,不需要消费者关心是否在计算节点的本地:其实连计算节点本身位于何处也是无需关心,又何谈本地。随着云计算服务的持续发展,“存”与“算”的界限,无论是从消费模式上,还是从技术上,都呈现出越来越清晰的趋势。

而在PaaS层的数据库服务中,则出现两种情况。一种是“存”与“算”也由消费者分别选择并扩缩,而另一种则是购买服务时,“存”与“算”是固定捆绑的架构组合,可以定义大小,但无法相对独立地选择、部署与扩缩。

引发上述数据库服务不同消费模式的因素,实质上是在云中部署的数据库产品本身不同的技术架构,即“存”“算”分离,或“存”“算”一体。由于对单体数据库谈“存”与“算”的分离与一体,并没有多大意义,因此,主要是针对分布式数据库而言,其不同的特性带来了业界较为广泛的讨论。

那么,首先分析一下,在“存”“算”基础设施愈来愈独立清晰的趋势下,建立在其上的数据库服务“存”“算”一体现象从何来呢?不难发现,云平台上这样的数据库服务,大多都是基于“从非云环境中、应企业级On Premise需求产生与发展而来”的数据库产品。也就是说,其产品本初的设计理念就与“云”无关,只是后来为了寻求不同的商业模式而部署在云上而已;而大多数“存”“算”分离的数据库产品,其创始之初,就面向云环境进行设计。这里,顺便澄清一下现在极为流行的云原生概念,相当多的人混淆了云适配部署与云原生的概念,认为只要部署在云上,就是云原生了。其实云原生的概念与其字面意思极为直白契合,就是指在“云环境”中“原生”的,而不是从别的地方迁来的,即

“云原生”就是生长于云上的,而非云原生则是迁移到云上的

。这与要深入理解目前同样火热的NFT,就必须先正确理解“区块链原生”概念的道理是一样的。

相信现在,关于“云”的问题应该是比较清晰了:“存”“算”分离是云原生的架构,而“存”“算”一体则不是,这一点相信读者不会有太多的疑问。那么,接下来的问题是:“云原生”就一定好吗?面向企业级的需求,“存”“算”分离与“存”“算”一体孰优孰劣?

世界上本来就没有绝对的好与绝对的坏,“存”“算”一体架构的设计,也是在满足企业需求的过程中自然产生的,对分布式数据库而言,“存”“算”一体的设计,无论是对传统单体数据库的替代上,还是对采用业务单元化策略的局部性满足上,还是对基于已有成熟数据库体系以二次开发构建分库分表数据库产品的方便性上,都产生了积极的 历史 作用。在那种情况下,不去考虑“云”的趋势与设计需求,也是合理的。

然而,过去几十年的 历史 已经证明,计算机技术的发展是极为迅速的,无论是软件还是硬件,当然包括数据库技术同样如此。

首先,往远处看的话:从计算机科学发展的角度,在云计算大趋势的驱动下,“计算”与“存储”技术相对独立的发展道路已经越来越明显,越来越清晰。可以想见,未来“计算”力相关的技术、架构与产品必将会改桐氏发展到比如今所有极为先进的状态;未来“存储”相关技术、架构与产品也必将会进展到一个无法完全预计的崭新阶段,同时越来越“智能”。并且从目前的形势看,这个未来并不会太久远,“存”“算”分离无疑是适合那个未来的各种可能的,因为它本身就是为此而原生的,“存”“算”一体在未来或许将变得无从谈起;而从国际上先进数据库技术发展的实际情况来看,绝大多数崭新的、最前沿的数据库相关技术与产品,都是云原生的,换句话说,都是采用“存”“算”分离的架构,这一点,几乎少有例外。

(或许可以猜测,把磁盘挂在本地这种现存核散商业计算机的架构,也是由企业/个体对计算机使用的商业轮携模式驱动的,而不一定是技术驱动的必然结果)

其次,往近处看:对企业级现阶段数字化转型中,传统单体数据库替换的紧迫需求而言,大量的事实已经证明,云原生架构的数据库完全可以满足各种实际的业务转型需求:

例子还有很多…….

最后还有一点需要强调:对于那些

将“云”策略当成技术与业务核心发展战略

的企业来讲,

云原生架构

无论是面向现在与未来,自然是

最为适合

的;

或许可以这样说,“存”“算”一体的架构是现代分布式数据库技术进化过程中的一个重要过渡阶段,其 历史 作用不可否认,毋庸质疑;而不久的将来,分布式数据库架构向云原生快速发展普及的趋势将会越来越明显,步伐将会越来越加快……

世界潮流,浩浩荡荡;顺之者昌,逆之者亡,顺应 历史 的潮流与趋势的选择一般都是明智的。

分库分表的原理

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大数据云计算好不好学习?

首先,大数据和云计算在技术体系结构上有非常紧密的联系,二者都是以分布式存储和分布式计算为基础,只不过云计算专注于服务,而大数据则更注重数据的价值化,在应用端二者的区别还是比较明显的。 对于初学者来说,选择学习云计算还是大数据,应该结合自身的知识基础进行选择,虽然云计算和大数据对于人才类型的需求都比较多元化,但是云计算从业者主要的就业岗位往往集中在IT互联网行业,而大数据的从业领域会更广泛一些,在工业互联网的推动下,未来大量的传统行业也需要大数据人才。 从学习的难易程度上来看,云计算和大数据都有很多学习切入点,不同知识基础的人都能够找到适合自己的学习切入点,所以入门并不会特别困难。 从大的层面来看,云计算对于计算机网络、操作系统和开发能力的要求会比较高,需要初学者具有一定的动手实践能力,而学习大数据则需要具有一定的数学基础,数学基础对于在大数据领域发展具有比较重要的作用。 从就业的角度来看,当前云计算和大数据领域的就业岗位都比较多,由于云计算的就业岗位主要集中在IT互联网行业,所以云计算的岗位往往具有比较高的岗位附加值,但是对于从业者的要求也相对比较高。 相对于云计算来说,大数据领域有不少岗位的就业门槛还是比较低的,入门也比较容易,比如数据清洗、数据呈现等岗位对于从业者的要求就相对比较低。 最后,不论是选择学习云计算还是大数据,一定要重视行业知识的学习,未来云计算和大数据的行业应用会释放出大量的就业机会。

如何成为一名合格的程序员?

程序员可以分为很多种,像Unix程序员、Windows程序员,或是C++程序员、Delphi程序员,等等。 今天我想谈的是Web程序员,一名真正的Web程序员应该懂得那些方面的知识,应该注意学习哪些东西。 也许有些朋友会说,我知道Asp、Jsp,会做网站、会做bbs,这应该叫Web程序员了吧。 确实,我承认,这些技术是一名Web程序员应该具备的;但是,你如果仅懂得这些,却只能叫做Asp程序员、Jsp程序员,而不是真正意义上的Web程序员。 现在的世界是属于Internet的,大部分的应用基于Internet,大家可以想想,像Yahoo、Microsoft、Amazon那样的网站,其访问量之大、应用之复杂,需要什么样的技术才可以支撑,难道仅仅是硬件的功劳么。 我想在Windows平台下来谈谈Web程序员应该掌握的技术1. 首先,就是上面提到的各种脚本,asp、jsp、php等等,这些东西大同小异,基本可以举一反三。 2. 数据库,相信做Web的人肯定用过,像Access、Sql Server、Oracle。 很多人会用各种数据库,但是仅限于写一些sql,select、update、insert,用ADO来操作,如果这样,就算会用100种数据库又有什么用呢?你应该考虑用户量、访问速度、内存消耗,这些东西和你的sql密切相关,我经常见到很多分页程序根本不去考虑数据库中有多少条数据,统统select出来,很明显,当你从数据库中查出1万条数据和100条数据,占用的内存是不同的。 另外,数据库连接池和事务机制是非常重要的,应该知道数据库用什么来保证事务,连接池如何实现,这些都是商务应用的关键。 譬如,目前很多的应用服务,像weblogic、MTS,都包含事务处理,可以说好的事务处理决定了他们的竞争力。 3. 组件技术我想是现在的Web应用推动了组件技术的发展。 以前,从老式的静态库、动态库(dll),到现在的COM/DCOM,再到正在兴起中的Web Service;从单机调用,到基于内部网的分布式调用,到现在基于Internet的分布式计算。 现在的应用都是基于组件的n层结构,最明显的就是COM和JavaBean。 这些东西体现了软件架构的发展,以前是基于单机的应用,然后是C/S结构,到现在的B/S结构。 我记得李维曾经说过,程序员一定要注意软件技术的发展趋势,只有这样,才不至于被淹没在技术的洪流中。 我想,作为Web程序员,一定要明白COM的原理,如何实现这种调用、如何进行分布式调用。 说实话,我觉得COM还是比较复杂的,否则微软为什么要提供ATL和VB呢,要搞明白,应该学学C++,因为VC中提供的ATL库可以很明显的说明COM的内部运行机制。 4. 网络技术这可以说是Web程序员最应该懂得东西。 起码,应该知道Web服务器的机制,要明白Http协议。 就拿IIS来说,要懂得Web应用程序运行的进程安全和IIS的关系,懂得ISApi的作用。 如果有时间,就看看TCP/IP,看看winsock,这些都是底层的网络的东西。 我所说的这些都是基于微软技术下的东西,其他的像Java方面的东西都可以对照参考,就不多说了,这也是我这几年来的一些心得。 总之,学海无涯,每当接触一些新的东西,就会发现自己的不足,同时也就觉得基础知识的重要。 说实话,像我们做应用开发,用别人的东西,在现在这种情况下,新的技术层出不穷,稍不注意就会被甩开,这也是没有办法的事情。

怎么学习php啊

php是Hypertext PreProcessor的缩写,php是一种内嵌HTML的脚本语言。 PHP的独特语法混合了c,java和perl及PHP式的新语法。 这门语言的的目标是让网页开发人员快速的写出动态的网页。 JSP是Sun公司推出的新一代站点开发语言,他完全解决了目前ASP,PHP的一个通病——脚本级执行(据说PHP4也已经在Zend的支持下,实现编译运行)。 Sun公司借助自己在Java上的不凡造诣,将Java从Java应用程序和Java Applet之外,又有新的硕果,就是JSP——Java Server Page。 Jsp可以在Serverlet和JavaBean的支持下,完成功能强大的站点程序。 他们的特点:PHP:1.数据库连接PHP可以编译成具有与许多数据库相连接的函数。 PHP与MySQL是现在绝佳的组合。 你还可以自己编写外围的函数去间接存取数据库。 通过这样的途径当你更换使用的数据库时,可以轻松地更改编码以适应这样的变化。 PHPLIB就是最常用的可以提供一般事务需要的一系列基库。 但PHP提供的数据库接口支持彼此不统一,比如对Oracle, MySQL,Sybase的接口,彼此都不一样。 这也是PHP的一个弱点。 2.面向对象编程PHP提供了类和对象。 基于web的编程工作非常需要面向对象编程能力。 PHP支持构造器、提取类等。 JSP:1.将内容的生成和显示进行分离使用JSP技术,Web页面开发人员可以使用HTML或者xml标识来设计和格式化最终页面。 使用JSP标识或者小脚本来生成页面上的动态内容。 生成内容的逻辑被封装在标识和JavaBeans组件中,并且捆绑在小脚本中,所有的脚本在服务器端运行。 如果核心逻辑被封装在标识和Beans中,那么其他人,如Web管理人员和页面设计者,能够编辑和使用JSP页面,而不影响内容的生成。 在服务器端,JSP引擎解释JSP标识和小脚本,生成所请求的内容(例如,通过访问JavaBeans组件,使用JDBCTM技术访问数据库,或者包含文件),并且将结果以HTML(或者XML)页面的形式发送回浏览器。 这有助于作者保护自己的代码,而又保证任何基于HTML的Web浏览器的完全可用性。 2.强调可重用的组件绝大多数JSP页面依赖于可重用的,跨平台的组件(JavaBeans或者Enterprise JavaBeans组件)来执行应用程序所要求的更为复杂的处理。 开发人员能够共享和交换执行普通操作的组件,或者使得这些组件为更多的使用者或者客户团体所使用。 基于组件的方法加速了总体开发过程,并且使得各种组织在他们现有的技能和优化结果的开发努力中得到平衡。 3.采用标识简化页面开发Web页面开发人员不会都是熟悉脚本语言的编程人员。 JavaServer Page技术封装了许多功能,这些功能是在易用的、与JSP相关的XML标识中进行动态内容生成所需要的。 标准的JSP标识能够访问和实例化JavaBeans组件,设置或者检索组件属性,下载Applet,以及执行用其他方法更难于编码和耗时的功能。 通过开发定制化标识库,JSP技术是可以扩展的。 今后,第三方开发人员和其他人员可以为常用功能创建自己的标识库。 这使得Web页面开发人员能够使用熟悉的工具和如同标识一样的执行特定功能的构件来工作。 JSP技术很容易整合到多种应用体系结构中,以利用现存的工具和技巧,并且扩展到能够支持企业级的分布式应用。 作为采用Java技术家族的一部分,以及Java 2(企业版体系结构)的一个组成部分,JSP技术能够支持高度复杂的基于Web的应用。 由于JSP页面的内置脚本语言是基于Java编程语言的,而且所有的JSP页面都被编译成为Java Servlet,JSP页面就具有Java技术的所有好处,包括健壮的存储管理和安全性。 作为Java平台的一部分,JSP拥有Java编程语言“一次编写,各处运行”的特点。 随着越来越多的供应商将JSP支持添加到他们的产品中,您可以使用自己所选择的服务器和工具,更改工具或服务器并不影响当前的应用。

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