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Oracle数据库分片技术

2018-3-30 13:00 |来自: 互联网 970 0

摘要: 什么是分片技术(Sharding)？ Sharding 中文名叫数据分片（是指数据层的水平分区），是对数据进行横向扩展的一种方式。数据量增加，我可以通过加一台机器，来扩展其容纳能力和处理能力。 Sharding它解决三个关键问题 ...

什么是分片技术(Sharding)？

Sharding 中文名叫数据分片（是指数据层的水平分区），是对数据进行横向扩展的一种方式。数据量增加，我可以通过加一台机器，来扩展其容纳能力和处理能力。

Sharding它解决三个关键问题：

1.数据的路由

是数据库告诉应用程序，你让我查的数据目前在哪个分片上，这条路怎么走过去。

2.数据的分片

是实际数据的存放地点，往往每个分片就是一台单独的服务器（含存储）。

3.分片的元数据信息保存

是被切割放在不同的机器上，那么需要有个集中的地点存放数据分片的信息，即分片元数据的信息。

总结一下就是：应用问路由怎么走，路由去查询元数据得知需要的数据在哪个分片上，最终应用访问到该分片上。

Oracle分片- 数据库架构模式

Oracle Sharding在提供Sharding的同时，并没有牺牲掉关系型数据库所带来的优秀特性，比如说关系型数据建模，SQL编程接口，丰富的数据类型，在线的表结构变更，充分利用CPU多核的扩展性，高级安全，压缩，高可用，ACID特征，一致读，所有的Oracle数据库的优势仍然还在那里，但是，额外，提供了Sharding的优势。
对于Oracle Sharding的上层来说，使用的是Oracle GDS（Global Data Services）框架来实现自动部署和shading的管理以及拓扑复制。GDS还同时提供了对于整个SDB访问的负载均衡和基于位置的路由功能。在GDS框架中，global service manager负责将应用过来的请求转发到合适的shard上，另外还有一个shard catalog数据库，支持跨shard的查询功能，同时SDB的配置数据也都存在这个catalog数据库中。
对于Oracle Sharding的底层来说，使用的是Oracle长久以来一直存在的分区（partitioning）技术。Oracle Sharding就其本质上来说，实际上就是分布式分区，将以前的分区扩展支持到跨不同的物理数据库上。

Oracle分片的优点

数据自动分片到独立的分片数据库（分片）中，这些库组成一个数据库池。
这个数据库池以一个单一的逻辑库的方式呈现给应用程序
支持在线添加分片以增加整体吞吐量
数据量，客户量和交易量可线性扩展
一个分片库的故障或减速不影响其他分片的可用性
自动部署数据库复制实现分片级的高可用性（RAC 可选)
每个分片可独立补丁和升级，不影响其他分片
灵活的分片组织- 一致性哈希，区域，列表或复合分片(range-hash, list-hash)
数据分布可基于可用性，灾难恢复，性能，或法规要求决定

Sharding适合所有的数据库应用吗？

既然Sharding听上去很厉害，那么是不是现在只要遇到有性能问题的数据库，一律都可以使用Sharding技术来解决呢？当然不，Sharding不会也不可能是FAST=TRUE这样的参数。一个适合Sharding技术的应用，必须有非常好的数据模型，和清晰的数据分布策略（比如是一致性哈希，范围或者列表分区），并且访问这些数据也是总要通过shard key来过滤的，只有这样，才能在整个Sharded数据库架构中很好地将请求路由到合适的数据库上。这样的shard key可能会是客户编号，国家编号，身份证号码等。

Sharding适合的业务场景：

专用OLTP应用Custom OLTP Applications，海量扩展和高可用性 MassiveScalability and HA

大规模计费系统 Large billing systems

航空票务系统 Airline ticketing systems

在线金融服务Online financial services

媒体服务公司Media companies

在线信息服务Online information services

社交媒体公司Social media companies

分片数据库物理架构

Sharding分片数据库的物理架构如下所示：

分片数据库组件