专栏名称: 架构师之路
架构师之路,坚持撰写接地气的架构文章
目录
相关文章推荐
美团技术团队  ·  让迪拜,见证中国配送新速度 ·  2 天前  
架构师之路  ·  超经典,网页判重核心技术!(第25讲) ·  3 天前  
高可用架构  ·  OpenAI ... ·  4 天前  
架构师之路  ·  加速MySQL主从同步,核心架构设计思路!( ... ·  5 天前  
架构师之路  ·  又一篇10W+,但都是骂我的... ·  1 周前  
51好读  ›  专栏  ›  架构师之路

80后聊架构:3小时搞透数据库扩展性架构实践(附免费学习资料) | 架构师之路

架构师之路  · 公众号  · 架构  · 2024-11-12 18:15

主要观点总结

本文介绍了数据库扩展性架构的实践,包括Shared Everything、Shared Disk、Shared Nothing三种架构的设计思路及其在数据库架构设计中的应用。文章还提到了数据库扩展性scalability架构的补充内容,并通过推荐阅读材料扩展了相关知识。最后,作者表示将系统性地分享架构设计中的100个相关知识点。

关键观点总结

关键观点1: 数据库扩展性架构的三种类型

文章详细解释了Shared Everything、Shared Disk、Shared Nothing三种数据库扩展性架构的设计思路和实践应用,包括各自的优缺点和适用场景。

关键观点2: 数据库扩展性架构的补充内容

文章提到了数据库扩展性架构的补充内容,包括Availability和Consistency问题的解决方式,以及其他相关知识点。

关键观点3: 免费学习资源的推荐

文章推荐了一个针对数据库架构设计的免费课程,并简要介绍了课程内容和形式。

关键观点4: 作者分享的内容计划

作者表示将系统性地分享架构设计中的100个相关知识点,并邀请感兴趣的读者关注。


正文

《架构师之路:架构设计中的100个知识点》
7.数据库扩展性架构实践

有看了短视频的同学吐槽:“讲了这么多scalability理论,也不知道究竟有什么用”。今天就和大家聊聊scalability理论,在数据库架构设计上的实践。

我还是那句话:思路比结论重要

最早的数据库都是单机的,其最大的痛点是啥?
无法线性扩展。

磁盘能力无法线性扩展,内存能力无法线性扩展,计算能力无法线性扩展。

架构师们称之为Shared Everything”架构

如上图所示,DISK/MEM/CPU 都耦合在一个DBMS进程内,必须部署在一台服务器上,完全处于竞争态,无法线性扩展,并行处理较差。

数据库单机部署,就是典型的“Shared Everything”架构。

如何来提升系统的并行能力呢?
最容易想到的,就是把无状态的逻辑计算部分,从DBMS进程内拆分出来,做成可扩展的微服务集群,实现“计算与存储分离”。

如上图所示:
(1)CPU逻辑计算拆分出了独立的进程,可以集群部署,能够线程扩展;
(2)DISK/MEM 仍耦合在一个进程内,仍处于竞争态,无法线性扩展;

Oracle Rac,就是典型的Shared Disk”架构,核心思路是“计算与存储分离”。

存储部分磁盘IO仍有集中的资源竞争,还有没有进一步的优化空间呢?
最容易想到的,就是把数据打散,分布到不同的数据库实例上,每部分数据享有单独的资源。

如上图所示:
(1)把整体数据存储分为了N份,每份之间没有交集;
(2)每份数据的 DISK/MEM/CPU 都在一个DBMS进程内,部署在一台服务器上;
(3)每份数据的资源之间的没有竞争;

没错,这就是“水平切分”,它是典型的Shared Nothing”架构

稍作总结,数据库扩展性scalability架构:
Shared Everything:数据库单机系统,资源竞争;
Shared DiskOracle Rac,计算与存储分离;
Shared Nothing水平切分复制集群,资源完全隔离;

补充一句,这三类架构并没有解决Availability与Consistency相关的问题,这两类问题是通过其它架构方案解决的,后面再讲。

补充阅读材料
《数据库扩展性架构设计

https://planetscale.com/learn/courses/database-scaling

一个针对数据库架构设计的免费课程,分3章20小节,每节10分钟左右,有图文有视频,数据库架构设计相关的知识点基本都涵盖了。

==全文完==

我将以短视频+图文+直播+星球社群的形式,系统性的分享架构设计中的100个相关知识点,欢迎感兴趣的童鞋关注。
画外音:均免费。
短视频:何时优化延时?何时优化吞吐量?

平台对专业内容不推流,大家多帮忙标星,以及点赞,转发,在看三连。感谢!

下一期,和大家聊聊一致性模型与工程实践。