Share nothing理論在數(shù)據(jù)庫設計和優(yōu)化中的實踐應用

　　首先介紹share nothing概念。最早接觸它是在 DataBaseManagentSystem一書的并行數(shù)據(jù)庫章節(jié)中。

　　并行數(shù)據(jù)庫要求盡可能的去并行執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作，從而提高性能。在并行計算體系結(jié)構(gòu)實現(xiàn)中有很多可選的體系結(jié)構(gòu)。包括：

　　share-memory：多個cpu共享同一片內(nèi)存，cpu之間通過內(nèi)部通訊機制（interconnection network）進行通訊；

　　share-disk? ：　每一個cpu使用自己的私有內(nèi)存區(qū)域，通過內(nèi)部通訊機制直接訪問所有磁盤系統(tǒng)。

　　Share-nothing： 每一個cpu都有私有內(nèi)存區(qū)域和私有磁盤空間，而且2個cpu不能訪問相同磁盤空間，cpu之間的通訊通過網(wǎng)絡連接。3種體系結(jié)構(gòu)如下圖：

　　Share disk???????????????????????? share nothing????????????????????????? share memory?

　　shared memory 體系結(jié)構(gòu)的cpu之間通過主存進行通訊，具有很高的效率；但當更多的cpu被添加到主機上時，內(nèi)存競爭contetion就成為瓶頸，cpu越多，瓶頸越厲害。Shared disk也存在同樣問題，因為磁盤系統(tǒng)由 Interconnection Network 連接在一起。

　　Shared memory和shared disk的基本問題是interference：當添加更多的cpu，系統(tǒng)反而減慢，因為增加了對內(nèi)存訪問（memroy access）和網(wǎng)絡帶寬（network bandwidth）的競爭。這樣shared nothing體系得到了廣泛的推廣。

　　Shared nothing體系是數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定增長，當隨著事務數(shù)量不斷增加，增加額外的cpu和主存就可以保證每個事務處理時間不變。

　　總的來說，shared nothing降低了競爭資源的等待時間，從而提高了性能。反過來，如果一個數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)要獲得良好的可擴展的性能，它從設計和優(yōu)化上就要考慮shared nothing體系結(jié)構(gòu)。Share nothing means few contention.它在oracle數(shù)據(jù)庫設計和優(yōu)化上有很多相同之處。

　　Share nothing 對數(shù)據(jù)庫應用主要體現(xiàn)在多用戶并行訪問系統(tǒng)時候，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫操作的response time上。如果數(shù)據(jù)庫操作能夠順利獲得所需要的資源，不發(fā)生等待事件，自然可以減少response time. 同時也體現(xiàn)在操作盡量少占用資源上，避免浪費時間在無用功上。

　　如Sequence的實現(xiàn)方式。如果使用Oracle?Sequence ，oracle可以緩存sequence，這樣最小的降低多個Session獲得唯一序列的競爭。如果設計為實體化表存儲sequence value方式，每次獲得sequence value都需要鎖住紀錄，這樣產(chǎn)生了嚴重資源競爭，導致hot block.同時增加了Response time.

　　如存儲過程的使用，也體現(xiàn)著share nothing原理。將多個sql 封裝在存儲過程中，避免了不必要的SQL*Net message from/to client， SQL*Net data from/to client 等等待事件。這體現(xiàn)了設計良好的應用使用最少的資源完成工作。

　　如在優(yōu)化sql/表結(jié)構(gòu)設計上，share nothing意味著降低查詢的執(zhí)行成本—— I/O和cpu usage.這主要體現(xiàn)在降低consistent gets上。

　　在物理設計上，share nothing體現(xiàn)在避免磁盤熱點塊，協(xié)調(diào)進程對磁盤的競爭，平衡磁盤利用率上。

　　Oracle自身設計上很多都體現(xiàn)了Share Nothing特性；在設計可擴展的數(shù)據(jù)庫應用的時候也要注意到這點。

文件轉(zhuǎn)載來自http://oracle.chinaitlab.com/optimize/39626.html

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創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的share-Nothing原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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