雲數據庫選型必讀：如何梳理(lǐ)需求？

你(nǐ)需要集群數據庫嗎? 集群數據庫與單節點數據庫相比有多個優點，但(dàn)費用(yòng)和(hé)複雜(zá)性更高(gāo)。除此之外(wài)，集群數據庫還有更高(gāo)的可用(yòng)性、更高(gāo)的吞吐量，在一些(xiē)情況下(xià)還有更低(dī)的延遲。 對(duì)于每個節點都有整個數據庫副本的集群而言，你(nǐ)可以獲得更高(gāo)的冗餘性和(hé)更高(gāo)的可用(yòng)性。視(shì)策略而定，讀取操作(zuò)可能(néng)隻需要一個節點，否則集群中的一組節點可能(néng)需要就返回值達成一緻。 使用(yòng)有多個節點的集群可以讓數據庫使用(yòng)更多的CPU，從(cóng)而增加吞吐量，并提高(gāo)事(shì)務率。使用(yòng)允許最近節點返回值的讀取策略，讀取延遲通常會(huì)降低(dī)。另一方面，必須等待所有節點提交的寫入或事(shì)務策略，有時(shí)會(huì)增加寫入延遲。 使用(yòng)共識組有助于縮短延遲。如果你(nǐ)有一個三節點集群，一個節點負載過大(dà)，另兩個節點就可以批準共識事(shì)務，并在第三個節點可用(yòng)時(shí)更新該節點。 分片是一種通過劃分數據庫來(lái)處理(lǐ)更多數據的方法。手動分片可能(néng)費時(shí)又麻煩，許多數據庫都有自(zì)動分片功能(néng)。 你(nǐ)需要分布式數據庫嗎? 集群不是擴展數據庫的終極方法，不過是第一步。下(xià)一步是分布式數據庫，這(zhè)通常意味着在多個區(qū)域有集群。一些(xiē)數據庫允許分布式隻讀副本和(hé)主讀寫實例或集群。其他(tā)數據庫允許分布式讀寫實例或集群，并具有同步機制。 分布式數據庫常常可以爲遠程用(yòng)戶提供更低(dī)的延遲和(hé)更高(gāo)的吞吐量。東京的用(yòng)戶訪問巴塞羅那的服務器可能(néng)會(huì)有260 毫秒的延遲，但(dàn)如果日本有數據庫副本，他(tā)們的平均讀取延遲可能(néng)隻有10毫秒。這(zhè)對(duì)寫入和(hé)事(shì)務的影響取決于數據庫的一緻性要求以及遠程集群是如何配置的。 早期的分布式數據庫是具有最終一緻性的NoSQL數據庫。最終一緻性意味着不能(néng)保證在遠程位置寫入後讀取返回最新信息，但(dàn)會(huì)随着時(shí)間而更新。最終一緻性放(fàng)寬了(le)寫入和(hé)事(shì)務完成的要求，因而降低(dī)了(le)延遲。 最近幾種分布式數據庫在數據結構、共識組和(hé)時(shí)間同步的幫助下(xià)實現(xiàn)了(le)強一緻性。這(zhè)方面的例子包括Google Cloud Spanner和(hé)CockroachDB。 你(nǐ)的數據庫預算(suàn)是多少? 雖然大(dà)多數數據庫都有免費的社區(qū)或開(kāi)發/測試版本，但(dàn)除了(le)在線社區(qū)論壇外(wài)，它們可能(néng)缺乏支持。社區(qū)版和(hé)開(kāi)源版也(yě)可能(néng)缺乏商業版本提供的一些(xiē)性能(néng)優化。如果貴公司依賴數據庫，應在許可證和(hé)支持上(shàng)投入成本。 如果你(nǐ)在雲端運行數據庫，至少需要爲雲資源付費。如果是商業數據庫，你(nǐ)還需要數據庫許可證，這(zhè)可能(néng)是來(lái)自(zì)供應商的長期許可證，也(yě)可能(néng)是通過雲提供商購買的按需付費許可證。 附：CAP 定理(lǐ) CAP定理(lǐ)(Brewer 等人于1998 年提出)聲稱，任何網絡共享數據系統最多具有以下(xià)三個理(lǐ)想屬性中的兩個： C：一緻性，相當于擁有一個最新的數據副本； A：該數據的可用(yòng)性，用(yòng)于更新； P：對(duì)網絡分區(qū)的容忍度。 數據庫的理(lǐ)想屬性取決于它所服務的應用(yòng)的需求。如果該應用(yòng)顯示目錄，那麽數據庫的讀取速度和(hé)延遲很(hěn)重要，文(wén)檔數據庫可能(néng)很(hěn)理(lǐ)想，但(dàn)關系數據庫和(hé)寬列數據庫也(yě)适用(yòng)。如果該應用(yòng)處理(lǐ)金(jīn)融交易，那麽數據庫的ACID屬性(原子性、一緻性、隔離性和(hé)持久性)就很(hěn)重要，關系數據庫可能(néng)很(hěn)理(lǐ)想。 這(zhè)則三分之二的公式被證明(míng)過于簡單化。在現(xiàn)代分布式數據庫架構中，節點故障和(hé)網絡分區(qū)由共享組使用(yòng)Paxos或Raft算(suàn)法來(lái)緩解。實際上(shàng)，當一個節點退出集群後，隻要它有仲裁機制，集群就會(huì)繼續工(gōng)作(zuò)。此外(wài)，分區(qū)在私有網絡内部很(hěn)少見，比如在主要雲提供商處的私有網絡：它們在數據中心之間使用(yòng)冗餘光纖，并不通過公共互聯網傳輸内部流量。 這(zhè)意味着，雖然從(cóng)嚴格上(shàng)來(lái)說沒有數據庫可以繞過CAP定理(lǐ)，但(dàn)實際上(shàng)好(hǎo)的雲數據庫擁有超過五個九(99.999%)的可用(yòng)性，這(zhè)些(xiē)數據庫可以繞過CAP定理(lǐ)，同時(shí)擁有一緻性和(hé)可用(yòng)性。 作(zuò)者：Martin Heller現(xiàn)爲《InfoWorld》網站(zhàn)的特約編輯兼評論員，此前擔任Web和(hé)Windows編程顧問。從(cóng)1986年至2010年，Heller一直從(cóng)事(shì)數據庫、軟件和(hé)網站(zhàn)的開(kāi)發工(gōng)作(zuò)。近期，他(tā)出任Alpha Software的技術和(hé)教育副總裁，還是Tubifi的主席兼首席執行官。 作(zuò)者： Martin Heller? 來(lái)源：計(jì)算(suàn)機世界