数据库负载均衡解决方案

1、双节点数据库负载均衡解决方案问题的提出？在SQL Server数据库平台上,企业的数摒库系统存在的形式主要有单机模式和集群模式为了保 证数据库的可用性或实现备份如：失败转移集群MSCS、镜像Mirror、第三方的高可用HA 集群或备份软件等.伴随着企业的开展,企业的数据量和访问量也会迅猛增加,此时数拯库就会而临 很大的负载和压力,意味着数据库会成为整个信息系统的瓶颈.这些“集群技术能解决这类问题吗？ SQL Server数据库上传统的集群技术Microsoft Cluster ServerMSCS相对于单点来说Microsoft Cluster Server MSCS是一个可以提升可用性的技术

2、,属于高可用集 群,Microsoft称之为失败转移集群.MSCS从硬件连接上看,很像Oracle的RAC,两个节点,通过网络连接,共享磁盘：事实上SQL Server 数据库只运行在一个节点上,当出现故障时,另一个节点只是作为这个节点的备份；由于始终只有一个节点在运行,在性能上也得不到提升,系统也就不具备扩展的水平.当现有的服 务器不能满足应用的负载时只能更换更髙配置的效劳器.Mirror镜像是SQL Server 2005中的一个主要特点,目的是为了提升可用性,和MSCS相比,用户实现数 据库的高可用更容易了,不需要共享磁盘柜,也不受地域的限制.共设了三个效劳器,第一是工作数 据库Prin

3、cipal Datebasei第二个是镜像数据库Mirror,第三个是监视效劳器Witness Server 在可用性方而有了一些保证,但仍然是单效劳器工作；在扩展和性能的提升上依旧没有什么帮助.11应用程序主效劳器卜SQL Server数据日志SQL Server镜像效劳器处于 recovering 状态,不 能提供效劳.日志 数据Mirror结论：在SQL Server数据库平台上,用户遇到性能瓶颈只能更换更高配宜的效劳器,如果用户搭建了 镜像、失败转移集群或英它HA集群,那么要同时更换两台更大的效劳器.这种扩展方式称为向上扩展, 即向单一节点添加硬件设备或将苴升级为一个大型节点,然而升级

4、到综合性能更强大的硬件,带来的 问题是硬件的浪费,单节点体系结构最终会到达一个瓶颈并无法实现进一步的有效扩展.具体表现为 逐渐缩小的回报率或者价格惊人的昂贵硬件设备,系统得不到可持续的扩展.Moebius集群解决方案Moebius集群是融合数据库的负载均衡、高可用于一体的综合集群解决方案,在Moebius集群中, 两个数据库是同等地位的,都是可读写的,Moebius中间件保证两个廿点中数据实时一致性.Moebius双节点集群 功能比照Kocbiuo数JE阵徒像故障转穆菜对故障转移方式自劫、手动自动.手动自动.手动对吞吐量的彭响写极小极小没有綁对吞吐量的影响怏?朋倍的强升役有阿没有萼工作丧失Ye

5、sYesYes贸供冗氽数据YesYesNo故障转移切换吋间小于小于10秒30秒以上视数据畳大小谀件旻求标准服夯養标准效劳養通过篥群验证妥求的效劳器存储要求无无共享盘柜效劳翼距宴鑒求无无10咪咎户端要求无"玄持虚拟IP我者其他 的客户躺逹按软硬件支持AM. NET和SQL Native Client无.MIIP豁性能和扩展性loebius 集群数据库铳像故障辖移集群方便扩展很容场来现冋外扩展冋上扩展冋上扩展YesNoN©性能提升YC5NoM©价值所在实现两个节点同时提供效劳,而且相互之间可以负载均衡,显著提升数据库的性能,提髙设备 利用率.同时Moebius集群提供

6、故障检测及自动故障转務,保证了系统的可用性.冗余的数据结构 可以保证数据的平安.在原有系统上升级,充分利用企业原有设备,总体拥有本钱TC0 低.可以充分利用现有设备组建集群,Moebius支持无共享磁盘架构,节约本钱.HA集群中,随着效劳器配置的增加,设备的浪费越严重,Moebius集群可以提升设备的利用率. 可持续开展的架构,方便扩展,随着系统压力的增长只需简单增加效劳器的数量就可以了,不 需要升级现有系统的硬件配宜,不需要改动应用程序.横向多节点数据库负载均衡解决方案问题的提出？对于一些企业级的应用系统,数据库的访问量比拟大.为了实现系统的快速响应,用户往往会选 择一些髙配置的效劳器如小型

7、机：为了保证数据库系统的可用性,还要搭建髙可用集群失败转移集 群、镜像或英他的髙可用集群,这样的设计将会带来高额的硬件投入,与此同时设备的利用率却很低, 而且系统也得不到持续扩展.那如何方便地解决用户所遇到的数据库髙性能、高可伸缩性与低价格之 间的矛盾呢？传统的一些解决方法更改业务系统,人工分拆业务.分拆数据库在这样的应用背景下,用户通过对应用程序的更改,将一个统一的业务拆分成多个并行的业务系 统,进而数据库也拆分成多个并行的数据库,到达化整为零的目的.客户端业务分拆通过分拆,实现了扩展,但是,这样的调整是非常有限的,仅仅限于用户自己开发的系统或者允 许更改的应用系统,对于一些软件产品那么无法

8、更改：这样的操作将给数据库治理人员、开发人员带来 非常大的麻烦,实现起来不透明,要经常更改应用程序的代码.数据库迁移在这样的应用背景下,一些SQL Server用户甚至选择移植到其它数据库平台上,如采用 Oracle, RAC 可以实现数拯库的负载均衡来解决此类问题,大家都知道,这将是一个即费财力又 费物力、人力,同时还要而临很大风险的一个艰难过程.应用程序© © ©客户端OreV数据库迁移Moebius集群解决方案采用Moebius for SQL Server企业版或髙级版构通过多个中小效劳器构建集群,取代单个大型服务器,在实现数拯库负载均衡、横向扩展及髙可用

9、的同时节约大呈的本钱.Moebius多廿点集群价值所在通过几台效劳器构建集群,不但实现了数据库的负载均衡、数据库的高可用,而且实现了数据 库的持续扩展,为企业提供了一个稳健的数据库平台.用户无需采购价格高昂的大型效劳器,利用Moebius集群软件,可以用几个廉价的PC效劳器 组建数据库集群,实现优于单个大型效劳器的综合性能,肖约投资(几个PC效劳器的综合性能>> 单个大型效劳器).可以充分利用现有设备组建集群,Moebius支持无共享磁盘架构,节约本钱.HA集群中,随着效劳器配宜的增加,设备的浪费越严重,Moebius集群可以提升设备的利用率. 可持续开展的架构,方便扩展,随着系统

10、压力的增长只需要添加进新的机器就可以了,不需要 升级现有系统的硬件配巻,不需要改动应用程序.数据实时复制解决方案问题的提出？经过分析,大多数应用系统以查询操作为主,造成数据库压力迅速增加的主要因素也是复杂的查 询操作,为了能够得到同一份数据的多个副本来响应用户的查询,SQL Server提供了复制技术 (Replication),主要有合并复制、事务复制、快照复制等,这些技术可以有效缓解査询的压力.伴 随着企业开展的需要,企业对信息实时性要求越来越髙,如股票、航空票务、连锁店甚至是一些效劳 系统等等,这些系统的用户希望更新的数据马上就可以查询到,那SQL Server提供的复制技术能够 很好地

11、解决这些问题吗？SQL Server数据库的复制/订阅技术复制/订阅数技术可以实现读、写别离,数据先写到中央数据库上,写成功即返回给应用程序；通 过复制将数据复制到只读效劳器,查询时从只读效劳器查.复制/订阅这就意味着订阅端的数据和中央数据库的数据不同步,是个异步的过程,所以数拯滞后严重,数 据同步的实时性得不到保证,中央数据库在正常的压力下10秒左右.当访问负荷很高或者中央数据库 在整理数据时,将出现大量DML操作延迟时间比拟长或者出现堵塞的情况；某些修改操作需要重新建立复制关系并初始化,这期间需要停止数据库的读取效劳,规模越大的 应用停止的时间越长,严重影响了数据库的可用性.结论：复制订阅

12、技术的实时性差,初始化时对系统的影响非常大；在数据复制过程中没有采用智能的 策略,数据的复制速度慢：中央数据库仍然为失败转移集群模式.Moebius实时复制技术Moebius构建的数据库集群中,节点间数据同步都是实时的,数据是一致性的,可以部署为读、写 别离,也可以部署为所有节点可读可写；Moebius中间件监测到数据库变化并同步数据,数据同步完 成后客户端才会得到响应,同步过程是并发完成的,所以同步到多个数据库和同步到一个数据库的时 间根本相等；另外同步的过程是在事务的环境下完成的,保证了多份数据在任何时刻数据的一致性. Moebius中间件在同步数据时采用了多项智能同步策略,满足了不同类型

13、的应用模式,可以同步数据, 同步SQL语句,并行执行SQL语句,升级数据库的锁,启用数据圧缩等.更多关于Moebius中间件同 步策略,请参见帮助文档©<§) ©廿与敖抵庫连 檢.内置夬 載均禹算法 遹过展拟IP扌F 定集詳某节克LB Dir«ct-or哄操作用 机渎取j写嫌作龛拟 IF隨机指定中篙件程序宿主在她据嗥皇閒.也團敖据的竟化,同步数<.MoebiuyKweblm-MX.Serwrrta«frtuB集戌到SQL Server 2021 Manegernet Studio中 soebius MW柘署、治理、 盘护煞硝Moeb

14、ius实时复制价值所在同步过程是在SQL Server的执行环境中进行的,整个操作是在事务的环境下完成的,解决了 数据实时性问题,满足了用户对数据实时性的要求.Moebius中间件在同步数据时采取了智能同步策略,同步速度更快：提供了多种人工干预的机 制,对数据库表结构的调整、批量更改数据等操的时间大幅缩减.无需搭建失败转移集群,中央数据库Cluster中闲置的一台机器被利用起来,提升了整个系统 的使用率；系统支持无共享磁盘架构,可以节省共享的存储设备.连接数拯库,提供专门针对数据库系统的负载均衡软件,无需使用昂贵的均衡硬件,无需程序 员自己实现.提供故障检测及失败转移功能.数据库实时灾备解决方

15、案问题的提出？对重要的业务系统,除了保证核心数据不丧失,同时保证苴能持续、可靠地提供效劳是非常关键 的.传统备份解决方案往往是从存储角度岀发,保证存储数据的平安性,不是专业针对数据库来解决, 面临的问题是出现故障时,备用系统恢复速度及其缓慢,而且备用系统不能提供效劳,硬件资源浪费 非常严重.Moebius实时灾备解决方案Moebius实时灾备技术是专门针对数据库的应用而开发的,两个节点处于实时的工作状态,发生故 障时,另一个节点是不需要重新恢复数据的,可以直接对外提供效劳,极大地降低了停止效劳所导致 的损失,所以Moebius灾备方案是一种可以提供持续效劳的容灾方案.Moebius实时灾备价值

16、所在保证关键的业务系统持续效劳,支撑企业的运营：针对数据库实现,采用SQL Server应用系统专属的复制引擎：实时复制,到达'零丧失的数据保护,实现“零窗口备份；实时同步,发生故障时无需恢复数据,目标系统直接处于运行状态,提升抗灾性: 对主备系统硬件一致性无要求,极大的降低系统投入本钱.备用系统可以提供效劳,提升了设备的利用率.大型分布式数据库解决方案问题的提出？企业数据库的数据量很大时候,即使效劳器在没有任何压力的情况下,某些复杂的査询操作都会 非常缓慢,影响最终用户的体验；当数据量很大的时候,对数据库的装载与导出,备份与恢复,结构 的调整,索引的调整等都会让数据库停I匕效劳或者高

17、负荷运转很长时间,影响数据库的可用性和易管 理性.如大型网站、省级人口系统、大型测试系统、大型物流系统、游戏平台等等,涉及海量数据的 系统.微软提供了分区表、分布式分区视图、库表散列等,这些技术能很好的解决这类问题吗？ SQL Server数据库的一些数据分区技术分区表技术SQL Server 2005引入的分区表技术,让用户能够把数据分散存放到不同的物理磁盘中,提升这些 磁盘的并行处理水平,到达优化查询性能的目的.但是分区表只能把数据分散到同一机器的不同磁盘 中,也就是还是依赖于一个机器的硬件资源,不能从根本上解决问题.扫塔我空间U1表空间ts2)表空间ts3)jcustlist25=199

18、2刃注I#3=1893 -3=19943= 1995二二mi 妙 宅卜998忍空间ts4分区表分布式分区视图分布式分区视图允许用户将大型表中的数据分散到不同机器的数据库上,用户不需要知道直接访 问哪个根底表而是通过视图访问数据,在开发上有一泄的透明性.但是并没有简化分区数据集的治理、 设计.用户使用分区视图时,必须单独创立、治理每个根底表(在其中左义视图的表),而且必须单独 为每个表治理数据完整性约束,治理工作变得非常复杂.而且还有一些限制,比方不能使用自增列, 不能有大数据对象.对于全局查询并不是并行计算,有时还不如不分区的响应快.DatabaseDatabase12月份Database 12分布式分区视图库表散列一些大公司在开发基于库表散列的数据库架构,比方My S