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Oracle Sharding（19c)-CN.pdf
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Oracle Sharding(19c)
翻译者：尹海文（Oracle ACE）
1.概览
1.1 关于 Sharding
Sharding 是一种数据水平分布在多个独立数据库的数据层架构。
每个数据库运行在拥有自己 CPU、内存、闪存、磁盘的专有服务器上。这样配置的每个服务
器称作一个 shard(分片)。所有 shard 在一起组合成一个单一的逻辑数据库，称作 sharded
database(SDB，分片数据库)。
水平分布将一个数据库表分散在多个分片上，所有分片上均包含该表的所有列，但是每个分
片存放这个表的部分行。以这种方式拆分的表也被称作 Sharded table(分片表)。
Sharding 是基于 Sharded-nothing 硬件架构实现的，因为分片之间不共享 CPU、内存和存储等
物理资源，因此消除了单点故障。分片之间使用专属软件松散的连接在一起，而不是使用集
群管理软件(RAC 使用的 GRID)。
每个分片通常是运行在独立服务器上。这些服务器可以使用商用硬件或者自建硬件系统。分
片可以运行在单实例数据库上也可以是 RAC 数据库。Sharding 可以部署配置在本地机房、云
或者混合云上。
从数据库管理员的角度来看，一个 SDB 包含多个数据库，这些数据库可以集中管理也可以
单独管理。但是从开发人员来看，一个 SDB 就是单个数据库：分片数量和数据分布对于数
据库应用是完全透明的。
Sharding 是为适合使用分片数据库架构的定制 OLTP(联机事务处理过程)应用而设计的。使用
Sharing 的应用必须拥有严格定义的数据模型和数据分片策略(可以使用 hash, list 或混合模式)
使用 sharding key(分片键)来访问数据。例如:customer_id, account_no 或者 country_id。
1.2 Sharding
的优势
Sharding
对最严苛的
OLTP
提供线性扩展能力和完整的故障隔离。
关键优势：
·线性扩展能力：Sharding 在排除性能瓶颈同时，实现了通过增加分片的方式线性地提
升性能和容量。
·故障控制：由于 Sharding 使用的是 Sharded-nothing 硬件架构，可以消除单点故障(如
分布式磁盘、SAN 和集群软件)，也提供了强力的故障隔离：在某个分片出现故障或性能下
降的情况下不影响整个 Sharding 集群的性能和稳定性。
·数据的地域分布：Sharding 可以让指定的数据更加靠近客户，也满足数据必须存放在
指定区域的监管要求。
·滚动升级：在某一分片进行配置变更不会影响其他分片，也允许管理员在数据较少的
分片进行变更测试。
·简单的云上部署：Sharding 是非常适合云上部署的。分片在云服务可用及可提供相应
服务的情况下调整大小。Sharding 可以部署配置在本地机房、云或者混合云上。
不同于 NoSQL 数据库实现的分片。Oracle Sharding 提供完整功能的企业级 RDBMS(关系型数
据库管理系统)。比如，Oracle Sharding 支持：
·Relational schemas (关系模式)
·Database partition (数据库分区)
·ACID properties and read consistency (ACID 特性和读一致性)
·SQL and other programmatic interfaces (SQL 及其他编程接口)
·Complex data types (复杂数据类型)
·Online schema changes (schema 在线变更)
·Muti-core scalability (多核心能力)
·Advanced security (高级安全)
·Compression (压缩)
·High Availability features (高可用特性)
·Enterprise-scale backup and recovery (企业级备份及恢复)
1.3 Oracle Sharding
架构的组件
Oracle Sharding
支持数据通过分布或复制的方式在一个没有分享硬件亦或是软件的
Oracle
数
据库池中。应用将这个数据库池当做是单一的逻辑数据库。应用可以使用任何平台通过添加
数据库
(
分片
)
到池中的方式弹性地扩展数据、事务及用户到任何级别。
Oracle
数据库支持扩
展至
1000
个分片。
以下是
Oracle Sharding
架构的主要组件：
·
Sharded database (SDB
，分片数据库
) -
一个数据水平分散在多个物理数据库
(
分片
)
池
的单一的逻辑
Oracle
数据库
·
Shards (
分片
) -
独立的
Oracle
数据库，是分片数据库的一部分
·
Global service (
全局服务
) -
提供连接到
SDB
数据的数据库服务
·
Shard catalog (
分片目录
) -
一个支持自动分片部署、集中管理分片数据库和多分片查
询的
Oracle
数据库
·
Shard directors(
分片控制器
) -
网络监听，基于分片键的高性能连接路由
·
Connect pools (
连接池
) -
在运行时，通过分发数据库连接请求到连接池来充当分片控
制器
·
Management interfaces (
管理界面
) - GDSCLT(cmd)
和
Oracle Enterprise Manager(GUI)
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