走近数据库前沿技术——集群

【点评】负载平衡算是一项“老”技术了。但将性能提高到最大也是集群设计所追求的终极目标。传统意义上，利用备份数据进行交易负载均衡只适用于一些非常有限的应用。

上述所有技术在实际部署系统的时候可以混合使用以达到最佳效果。

提高可用性的四种方法

硬件级冗余：让多处理机同时执行同样的任务用以屏蔽瞬时和永久的硬件错误。有两种实现方法：构造特殊的冗余处理机和使用多个独立的数据库服务器。

基于数据库的集群系统都是用多个独立的数据库服务器来实现一个逻辑数据库，在任意瞬间，每台处理器运行的都是不同的任务。这种系统可以屏蔽单个或多个服务器的损坏，但是因为没有处理的冗余度，每次恢复的时间比较长。

【点评】传统意义上，硬件越贵，性能越高，但往往事与愿违。想通过追加和升级硬件设备来改善硬件级的冗余，要进行详细的需求分析和论证。

通讯链路级冗余：冗余的通讯链路可以屏蔽瞬时和永久的通讯链路级的错误。

基于数据库引擎的集群系统有两种结构：共享磁盘和独立磁盘。RAC, MSCS 可以认为是共享磁盘的集群系统。UDB和ASE 是独立磁盘的集群系统。共享磁盘集群系统的通讯的冗余度最小。

【点评】通讯链路级的冗余具有容错功能。

软件级冗余：由于现代操作系统和数据库引擎的高度并发性，由竞争条件、死锁、以及时间相关引发的错误占据了非正常停机服务的绝大多数原因。采用多个冗余的运行数据库进程能屏蔽瞬时和永久的软件错误。基于数据库引擎的集群系统都用多个处理器来实现一个逻辑数据库，它们只能提供部分软件冗余，因为每一瞬间每个处理器执行的都是不同的任务。

【点评】改善软件设计来提高冗余性能和屏蔽软件级错误是每个技术开发商的梦想。传统的集群系统只能提供部分软件冗余。