数据库新技术那些让人眼前一亮的设计

2024-06-08 19:32

本文主要是介绍数据库新技术那些让人眼前一亮的设计,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

数据库领域的热度目前逐渐从传统关系型数据库系统向分布式数据库系统转移,例如:擅长于分布式一致性、宽表分析的HBase;优势在高可用、线性扩展、海量查询的Cassandra;高度成熟的高可靠并适合于数据底座的HDFS;国内广泛应用且很成熟的全文搜索兼备海量存储的Elasticsearch;专业于工业、监测领域以时间为主线支撑超大规模吞吐与存储的influxdb;以及通过分布式事务的优势开拓关系型数据库领域的市场,并具有oltp+olap融合优势的TiDB。

要说眼前一亮的事情,我就罗列一些架构设计方面的特性,但并不一定是这些数据库的主要优势:

结合基础环境会变得更方便, 分布式文件系统中,除了我们熟知的Hadoop HDFS之外还有GlusterFS,MooseFS,这两位都有一个比较牛逼的特征,那就是结合了Unix/Linux的FUSE内核机制,有了这层机制,就可以在使用分布式文件系统的时候当成客户端挂载(Mount)的一个目录,当做本地文件来操作,这实在是太方便了,而且应用面会很广泛,例如:可以将MySQL的数据存储目录的设定放到挂载的这个目录里,那么MySQL就自带高可靠了!

优雅的共识规则更胜于元管理, 我们再谈到分布式列簇数据库Cassandra,它将kv数据在集群节点的分布设计成了一致性哈希环,但是优于普通的一致性哈希环,设计得非常优雅,本质上Cassandra并没有直接让集群节点与一致性哈希环做绑定,而是设计出了token这样虚拟的节点概念,那么如果一个节点有512个token,4个节点就有2048个token分布在环上,4个节点的token在环上都是交替排列,这样只要写入的数据记录hash(rowkey)匹配了一个token范围,那么数据就落入环的此token位置,副本依次顺时针向下一个token存放(遇到机架和数据中心会根据策略来定),落到哪个token就存在哪个节点里。这种机制不仅写入的时候分布的数据非常均匀,如果取消一个节点,512个token从犬齿交错的环上被拿掉后,会顺时针找到下一个token,而下一个token所属节点依然是均匀分布的,不会出现数据倾斜,新增一个节点同理。总之Cassandra面向去中心化的设计在一致性哈希环的设计上极为优雅,那么再多的节点伸缩也会在这种规则下平稳的运行。

完美契合业务特征那才叫专业, 最后在说说专业的时序数据库influxdb的分区组(shardgroup),这绝对是influxdb一大创新亮点。influxdb的特征在于先说清楚数据保留多久,保留这么久的数据再平均按照多久做一次切分,那么这就是保留策略(RP)和分区组(shardgroup)的作用了!假如我们把数据保留1个月,每天做一次切分,那么shardgroup就会按照每天做一次数据目录和文件的分隔,这就相当于把时序数据库的数据切成了一段一段,在查找的数据的时候,就可以根据时间范围知道在哪几段的分区文件上找。更有意思的是influxdb集群模式会有多个节点,例如4个节点2个副本策略,相当于4/2形成了双分区双副本,也就是一个shardgroup里面管理2个shard,也就是说在一个分区组的时间段内,写进来的时序数据可以再分布到两个分区,分布都手段就是hash(series)取模,这样是不是又把数据读写的压力分担在了不同的节点上了,因此influxdb集群的设计思路就是基于时间线的数据分段以及在分段中进行数据分布式存放与访问,完美契合时序的特征。

数据高可靠的新玩法, 对于高可靠的理解可以使用在很多方面,例如:Redis的哨兵模式,挂掉的Redis Master数秒后会被Redis Slave替代,这就是Redis利用哨兵的集体投票选出了新的领袖机制,这就是保障了服务运行的高可用,对于这个系统不中断的高可用场景,可以认为是运行高可靠。

但分布式文件系统对上层应用提供的高可靠主要是数据冗余,做到数据的高可靠,列如:运行MySQL的节点宕机无法启动,传统方式就希望存储工程师从OS层面的存储中恢复或者在slave备份中找。

但若是我们把MySQL的data目录部署在了MooseFS所挂载的目录,一方面实例照常运行,但数据是在DFS中保存着,另一方面MySQL实例节点故障亦或者DFS某个节点故障都不是问题,也就是说数据始终在独立的数据底座中可靠的运行着,对于运维就很方便,换一个MySQL实例就行了。那么我们可以将这种数据冗余的场景称之为数据高可靠。

MySQL master/slave岂不是更方便?很多人会这样理解,我的新的观点是:如果仅仅是为了数据备份,主从架构只能服务于MySQL!另外主服务宕机始终还要手动切换。

但是DFS提供了一种通用的备份冗余底座,为MySQL形成了数据引擎与数据存储的分离,又不仅仅服务于MySQL。关键这是上层应用建筑而非硬件底层依赖,这样就很方便的衔接在开发和运维过程之中。

守护石 「技术创作」
关注领域:大数据技术、分布式架构 | 技术管理

这篇关于数据库新技术那些让人眼前一亮的设计的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1043103

相关文章

MySQL数据库双机热备的配置方法详解

《MySQL数据库双机热备的配置方法详解》在企业级应用中,数据库的高可用性和数据的安全性是至关重要的,MySQL作为最流行的开源关系型数据库管理系统之一,提供了多种方式来实现高可用性,其中双机热备(M... 目录1. 环境准备1.1 安装mysql1.2 配置MySQL1.2.1 主服务器配置1.2.2 从

SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案

《SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何基于注解实现数据库字段回填的相关方法,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了解... 目录数据库表pom.XMLRelationFieldRelationFieldMapping基础的一些代

Java中的Schema校验技术与实践示例详解

《Java中的Schema校验技术与实践示例详解》本主题详细介绍了在Java环境下进行XMLSchema和JSONSchema校验的方法,包括使用JAXP、JAXB以及专门的JSON校验库等技术,本文... 目录1. XML和jsON的Schema校验概念1.1 XML和JSON校验的必要性1.2 Sche

使用Node.js和PostgreSQL构建数据库应用

《使用Node.js和PostgreSQL构建数据库应用》PostgreSQL是一个功能强大的开源关系型数据库,而Node.js是构建高效网络应用的理想平台,结合这两个技术,我们可以创建出色的数据驱动... 目录初始化项目与安装依赖建立数据库连接执行CRUD操作查询数据插入数据更新数据删除数据完整示例与最佳

Oracle数据库在windows系统上重启步骤

《Oracle数据库在windows系统上重启步骤》有时候在服务中重启了oracle之后,数据库并不能正常访问,下面:本文主要介绍Oracle数据库在windows系统上重启的相关资料,文中通过代... oracle数据库在Windows上重启的方法我这里是使用oracle自带的sqlplus工具实现的方

MySQL批量替换数据库字符集的实用方法(附详细代码)

《MySQL批量替换数据库字符集的实用方法(附详细代码)》当需要修改数据库编码和字符集时,通常需要对其下属的所有表及表中所有字段进行修改,下面:本文主要介绍MySQL批量替换数据库字符集的实用方法... 目录前言为什么要批量修改字符集?整体脚本脚本逻辑解析1. 设置目标参数2. 生成修改表默认字符集的语句3

Linux下MySQL数据库定时备份脚本与Crontab配置教学

《Linux下MySQL数据库定时备份脚本与Crontab配置教学》在生产环境中,数据库是核心资产之一,定期备份数据库可以有效防止意外数据丢失,本文将分享一份MySQL定时备份脚本,并讲解如何通过cr... 目录备份脚本详解脚本功能说明授权与可执行权限使用 Crontab 定时执行编辑 Crontab添加定

如何通过try-catch判断数据库唯一键字段是否重复

《如何通过try-catch判断数据库唯一键字段是否重复》在MyBatis+MySQL中,通过try-catch捕获唯一约束异常可避免重复数据查询,优点是减少数据库交互、提升并发安全,缺点是异常处理开... 目录1、原理2、怎么理解“异常走的是数据库错误路径,开销比普通逻辑分支稍高”?1. 普通逻辑分支 v

Python与MySQL实现数据库实时同步的详细步骤

《Python与MySQL实现数据库实时同步的详细步骤》在日常开发中,数据同步是一项常见的需求,本篇文章将使用Python和MySQL来实现数据库实时同步,我们将围绕数据变更捕获、数据处理和数据写入这... 目录前言摘要概述:数据同步方案1. 基本思路2. mysql Binlog 简介实现步骤与代码示例1

使用shardingsphere实现mysql数据库分片方式

《使用shardingsphere实现mysql数据库分片方式》本文介绍如何使用ShardingSphere-JDBC在SpringBoot中实现MySQL水平分库,涵盖分片策略、路由算法及零侵入配置... 目录一、ShardingSphere 简介1.1 对比1.2 核心概念1.3 Sharding-Sp