SQL Server數(shù)據(jù)庫大型應(yīng)用解決方案總結(jié)

一、負載均衡技術(shù)

負載均衡集群是由一組相互獨立的計算機系統(tǒng)構(gòu)成，通過常規(guī)網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)進行連接，由路由器銜接在一起，各節(jié)點相互協(xié)作、共同負載、均衡壓力，對客戶端來說，整個群集可以視為一臺具有超高性能的獨立服務(wù)器。

1、實現(xiàn)原理

實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的負載均衡技術(shù)，首先要有一個可以控制連接數(shù)據(jù)庫的控制端。在這里，它截斷了數(shù)據(jù)庫和程序的直接連接，由所有的程序來訪問這個中間層，然后再由中間層來訪問數(shù)據(jù)庫。這樣，我們就可以具體控制訪問某個數(shù)據(jù)庫了，然后還可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫的當(dāng)前負載采取有效的均衡策略，來調(diào)整每次連接到哪個數(shù)據(jù)庫。

2、實現(xiàn)多數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步

對于負載均衡，最重要的就是所有服務(wù)器的數(shù)據(jù)都是實時同步的。這是一個集群所必需的，因為，如果數(shù)不據(jù)實時、不同步，那么用戶從一臺服務(wù)器讀出的數(shù)據(jù)，就有別于從另一臺服務(wù)器讀出的數(shù)據(jù)，這是不能允許的。所以必須實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)同步。這樣，在查詢的時候就可以有多個資源，實現(xiàn)均衡。比較常用的方法是Moebius for SQL Server集群，Moebius for SQLServer集群采用將核心程序駐留在每個機器的數(shù)據(jù)庫中的辦法，這個核心程序稱為Moebius for SQLServer 中間件，主要作用是監(jiān)測數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的變化并將變化的數(shù)據(jù)同步到其他數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)同步完成后客戶端才會得到響應(yīng)，同步過程是并發(fā)完成的，所以同步到多個數(shù)據(jù)庫和同步到一個數(shù)據(jù)庫的時間基本相等;另外同步的過程是在事務(wù)的環(huán)境下完成的，保證了多份數(shù)據(jù)在任何時刻數(shù)據(jù)的一致性。正因為Moebius中間件宿主在數(shù)據(jù)庫中的創(chuàng)新，讓中間件不但能知道數(shù)據(jù)的變化，而且知道引起數(shù)據(jù)變化的SQL語句，根據(jù)SQL語句的類型智能的采取不同的數(shù)據(jù)同步的策略以保證數(shù)據(jù)同步成本的最小化。

數(shù)據(jù)條數(shù)很少，數(shù)據(jù)內(nèi)容也不大，則直接同步數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)條數(shù)很少，但是里面包含大數(shù)據(jù)類型，比如文本，二進制數(shù)據(jù)等，則先對數(shù)據(jù)進行壓縮然后再同步，從而減少網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用和傳輸所用的時間。

數(shù)據(jù)條數(shù)很多，此時中間件會拿到造成數(shù)據(jù)變化的SQL語句， 然后對SQL語句進行解析，分析其執(zhí)行計劃和執(zhí)行成本，并選擇是同步數(shù)據(jù)還是同步SQL語句到其他的數(shù)據(jù)庫中。此種情況應(yīng)用在對表結(jié)構(gòu)進行調(diào)整或者批量更改數(shù)據(jù)的時候非常有用。

3、優(yōu)缺點

(1) 擴展性強：當(dāng)系統(tǒng)要更高數(shù)據(jù)庫處理速度時，只要簡單地增加數(shù)據(jù)庫服務(wù)器就 可以得到擴展。

(2) 可維護性：當(dāng)某節(jié)點發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動檢測故障并轉(zhuǎn)移故障節(jié)點的應(yīng)用，保證數(shù)據(jù)庫的持續(xù)工作。

(3) 安全性：因為數(shù)據(jù)會同步的多臺服務(wù)器上，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)集的冗余，通過多份數(shù)據(jù)來保證安全性。另外它成功地將數(shù)據(jù)庫放到了內(nèi)網(wǎng)之中，更好地保護了數(shù)據(jù)庫的安全性。

(4) 易用性：對應(yīng)用來說完全透明，集群暴露出來的就是一個IP

(1) 不能夠按照Web服務(wù)器的處理能力分配負載。

(2) 負載均衡器(控制端)故障，會導(dǎo)致整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)癱瘓。

二、數(shù)據(jù)庫的讀寫分離

1，實現(xiàn)原理：讀寫分離簡單的說是把對數(shù)據(jù)庫讀和寫的操作分開對應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，這樣能有效地減輕數(shù)據(jù)庫壓力，也能減輕io壓力。主數(shù)據(jù)庫提供寫操作，從數(shù)據(jù)庫提供讀操作，其實在很多系統(tǒng)中，主要是讀的操作。當(dāng)主數(shù)據(jù)庫進行寫操作時，數(shù)據(jù)要同步到從的數(shù)據(jù)庫，這樣才能有效保證數(shù)據(jù)庫完整性。
▲(ebay的讀寫比率是260:1,ebay的讀寫分離)
▲(微軟數(shù)據(jù)庫分發(fā))

2，實現(xiàn)方法：在MS Sql server中可以使用發(fā)布定義的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫復(fù)制，實現(xiàn)讀寫分離，復(fù)制是將一組數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)源拷貝到多個數(shù)據(jù)源的技術(shù)，是將一份數(shù)據(jù)發(fā)布到多個存儲站點上的有效方式。使用復(fù)制技術(shù)，用戶可以將一份數(shù)據(jù)發(fā)布到多臺服務(wù)器上。復(fù)制技術(shù)可以確保分布在不同地點的數(shù)據(jù)自動同步更新，從而保證數(shù)據(jù)的一致性。SQL SERVER復(fù)制技術(shù)類型有三種，分別是：快照復(fù)制、事務(wù)復(fù)制、合并復(fù)制。SQLSERVER 主要采用出版物、訂閱的方式來處理復(fù)制。源數(shù)據(jù)所在的服務(wù)器是出版服務(wù)器，負責(zé)發(fā)表數(shù)據(jù)。出版服務(wù)器把要發(fā)表的數(shù)據(jù)的所有改變情況的拷貝復(fù)制到分發(fā)服務(wù)器，分發(fā)服務(wù)器包含有一個分發(fā)數(shù)據(jù)庫，可接收數(shù)據(jù)的所有改變，并保存這些改變，再把這些改變分發(fā)給訂閱服務(wù)器。

3，優(yōu)缺點

(1)數(shù)據(jù)的實時性差:數(shù)據(jù)不是實時同步到自讀服務(wù)器上的，當(dāng)數(shù)據(jù)寫入主服務(wù)器后，要在下次同步后才能查詢到。

(2)數(shù)據(jù)量大時同步效率差：單表數(shù)據(jù)量過大時插入和更新因索引,磁盤IO等問題，性能會變的很差。

(3)同時連接多個(至少兩個)數(shù)據(jù)庫：至少要連接到兩個數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，實際的讀寫操作是在程序代碼中完成的，容易引起混亂

(4)讀具有高性能高可靠性和可伸縮:只讀服務(wù)器，因為沒有寫操作，會大大減輕磁盤IO等性能問題，大大提高效率;只讀服務(wù)器可以采用負載均衡，主數(shù)據(jù)庫發(fā)布到多個只讀服務(wù)器上實現(xiàn)讀操作的可伸縮性。

二、數(shù)據(jù)庫的讀寫分離

1，實現(xiàn)原理：讀寫分離簡單的說是把對數(shù)據(jù)庫讀和寫的操作分開對應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，這樣能有效地減輕數(shù)據(jù)庫壓力，也能減輕io壓力。主數(shù)據(jù)庫提供寫操作，從數(shù)據(jù)庫提供讀操作，其實在很多系統(tǒng)中，主要是讀的操作。當(dāng)主數(shù)據(jù)庫進行寫操作時，數(shù)據(jù)要同步到從的數(shù)據(jù)庫，這樣才能有效保證數(shù)據(jù)庫完整性。

▲(ebay的讀寫比率是260:1,ebay的讀寫分離)

▲(微軟數(shù)據(jù)庫分發(fā))

2，實現(xiàn)方法：在MS Sql server中可以使用發(fā)布定義的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫復(fù)制，實現(xiàn)讀寫分離，復(fù)制是將一組數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)源拷貝到多個數(shù)據(jù)源的技術(shù)，是將一份數(shù)據(jù)發(fā)布到多個存儲站點上的有效方式。使用復(fù)制技術(shù)，用戶可以將一份數(shù)據(jù)發(fā)布到多臺服務(wù)器上。復(fù)制技術(shù)可以確保分布在不同地點的數(shù)據(jù)自動同步更新，從而保證數(shù)據(jù)的一致性。SQL SERVER復(fù)制技術(shù)類型有三種，分別是：快照復(fù)制、事務(wù)復(fù)制、合并復(fù)制。SQLSERVER 主要采用出版物、訂閱的方式來處理復(fù)制。源數(shù)據(jù)所在的服務(wù)器是出版服務(wù)器，負責(zé)發(fā)表數(shù)據(jù)。出版服務(wù)器把要發(fā)表的數(shù)據(jù)的所有改變情況的拷貝復(fù)制到分發(fā)服務(wù)器，分發(fā)服務(wù)器包含有一個分發(fā)數(shù)據(jù)庫，可接收數(shù)據(jù)的所有改變，并保存這些改變，再把這些改變分發(fā)給訂閱服務(wù)器。

3，優(yōu)缺點

(1)數(shù)據(jù)的實時性差:數(shù)據(jù)不是實時同步到自讀服務(wù)器上的，當(dāng)數(shù)據(jù)寫入主服務(wù)器后，要在下次同步后才能查詢到。

(2)數(shù)據(jù)量大時同步效率差：單表數(shù)據(jù)量過大時插入和更新因索引,磁盤IO等問題，性能會變的很差。

(3)同時連接多個(至少兩個)數(shù)據(jù)庫：至少要連接到兩個數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，實際的讀寫操作是在程序代碼中完成的，容易引起混亂

(4)讀具有高性能高可靠性和可伸縮:只讀服務(wù)器，因為沒有寫操作，會大大減輕磁盤IO等性能問題，大大提高效率;只讀服務(wù)器可以采用負載均衡，主數(shù)據(jù)庫發(fā)布到多個只讀服務(wù)器上實現(xiàn)讀操作的可伸縮性。