數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)介紹

1、 /12數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)介紹1刖言1.1簡(jiǎn)介用來保存計(jì)算最終結(jié)果的數(shù)據(jù)庫是整個(gè)信息系統(tǒng)的重要組成部分，技術(shù)也相對(duì)成熟。然而，對(duì)于所有數(shù)據(jù)庫而言，除了記錄正確的處理結(jié)果之外，也面臨著一些挑戰(zhàn)：如何提高處理速度，數(shù)據(jù)可用性、數(shù)據(jù)安全性和數(shù)據(jù)集可擴(kuò)性。將多個(gè)數(shù)據(jù)庫聯(lián)在一起組成數(shù)據(jù)庫集群來達(dá)到上述目標(biāo)應(yīng)該說是一個(gè)很自然的想法。集群（Cluster）技術(shù)是使用特定的連接方式，將價(jià)格相對(duì)較低的硬件設(shè)備結(jié)合起來，同時(shí)也能提供高性能相當(dāng)?shù)娜蝿?wù)處理能力。本文試圖對(duì)當(dāng)前主要的數(shù)據(jù)庫集群用到的具體技術(shù)和市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品進(jìn)行分析并作點(diǎn)評(píng)，從而為讀者提供一個(gè)數(shù)據(jù)庫集群的評(píng)價(jià)參考。下面討論的數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)分屬兩類體系：基于

2、數(shù)據(jù)庫引擎的集群技術(shù)和基于數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)（中間件）的集群技術(shù)?；跀?shù)據(jù)庫引擎的集群技術(shù)（共享磁盤或非共享磁盤）基于數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)（中間件）的集群技術(shù)（不共享磁盤）1.2理想的數(shù)據(jù)庫集群應(yīng)具備的特點(diǎn)提高速度：只通過簡(jiǎn)單地增加數(shù)據(jù)庫服務(wù)器就能相對(duì)提高數(shù)據(jù)庫處理速度。數(shù)據(jù)同步：在任何時(shí)刻需要有多個(gè)隨時(shí)可用的實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)服務(wù)。最好有多個(gè)異地的同步數(shù)據(jù)服務(wù)。安全保證：除了密碼保護(hù)之外，我們最好能控制企業(yè)內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)庫的非法訪問?？蓴U(kuò)展性：應(yīng)保證我們能任意增大數(shù)據(jù)集而沒有對(duì)可用性產(chǎn)生負(fù)面影響。2名詞解釋2.1集群是一組通過協(xié)同工作方式運(yùn)行同一套應(yīng)用程序并針對(duì)客戶端及應(yīng)用程序提供單一系統(tǒng)映像的獨(dú)立計(jì)算機(jī)。集群技術(shù)的目

3、標(biāo)在于通過多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高伸縮能力、可用性與可靠性。可伸縮性是指一臺(tái)計(jì)算機(jī)在維持可接受性能的前提下處理不斷提高的工作負(fù)載的能力?？捎眯允侵复嬖谫|(zhì)量、備用能力、獲取簡(jiǎn)便性以及可訪問能力。可靠性是指系統(tǒng)牢固程度。 /12數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)介紹1.0版3關(guān)鍵技術(shù)在復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)之間做比較，其實(shí)就是比較它所包含的各項(xiàng)子技術(shù)性能和它們之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作能力，下面的文字將介紹數(shù)據(jù)庫集群最需要得到重視的核心技術(shù)，同時(shí)也關(guān)注到了一些技術(shù)細(xì)節(jié)。提高處理速度的四種辦法3.1.1提高磁盤速度主要思想是提高磁盤的并發(fā)度。盡管實(shí)現(xiàn)方法各不相同，但是它們最后的目的都是提供一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)映象。【點(diǎn)評(píng)】系統(tǒng)為了提高

4、磁盤訪問速度，建立一個(gè)虛擬的涵蓋所有數(shù)據(jù)“大”數(shù)據(jù)庫，而不用去考慮數(shù)據(jù)的實(shí)際物理磁盤存放位置。3.1.2分散數(shù)據(jù)的存放利用多個(gè)物理服務(wù)器來存放數(shù)據(jù)集的不同部分，使得不同的服務(wù)器進(jìn)行并行計(jì)算成為可能。ORACLERAC是共享磁盤的體系結(jié)構(gòu)，用戶只需簡(jiǎn)單地增加一個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，RAC就能自動(dòng)地將這節(jié)點(diǎn)加入到它的集群服務(wù)中去，RAC會(huì)自動(dòng)地將數(shù)據(jù)分配到這節(jié)點(diǎn)上，并且會(huì)將接下來的數(shù)據(jù)庫訪問自動(dòng)分布到合適的物理服務(wù)器上，而不用修改應(yīng)用程序；UDB是非共享磁盤的體系結(jié)構(gòu)，需要手工修改數(shù)據(jù)分區(qū)，MSCS和ASE也是同樣情況。ICX是一種基于中間件的數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)，對(duì)客戶端和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器都是透明的?？梢杂脕砑?/p>

5、幾個(gè)數(shù)據(jù)庫集群。【點(diǎn)評(píng)】系統(tǒng)通過化整為零的策略，將數(shù)據(jù)表格分散到多個(gè)服務(wù)器或者每個(gè)服務(wù)器分管幾個(gè)內(nèi)容不同的表格，這樣做的目的在于通過多服務(wù)器間并行運(yùn)算以提高訪問速度。3.1.3對(duì)稱多處理器系統(tǒng)利用多處理機(jī)硬件技術(shù)來提高數(shù)據(jù)庫的處理速度。所有基于數(shù)據(jù)庫引擎的集群都支持這個(gè)技術(shù)?！军c(diǎn)評(píng)】將多CPU處理器進(jìn)行合理調(diào)度，來同時(shí)處理不同的訪問要求，但這種技術(shù)在數(shù)據(jù)庫上的應(yīng)用的實(shí)際收益是很有限的。3.1.4交易處理負(fù)載均衡在保持?jǐn)?shù)據(jù)集內(nèi)容同步的前提下，將只讀操作分布到多個(gè)獨(dú)立的服務(wù)器上運(yùn)行。因?yàn)榻^大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫操作是瀏覽和查詢，如果我們能擁有多個(gè)內(nèi)容同步的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，交易負(fù)載均衡就具有最大的潛力（可以數(shù)

6、據(jù)庫集群技術(shù)介紹1.0版 /12遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上面敘述的最多達(dá)四個(gè)處理器的對(duì)稱多處理器系統(tǒng)）來提高數(shù)據(jù)庫的處理速度，同時(shí)會(huì)具有非常高的數(shù)據(jù)可用性。所有基于數(shù)據(jù)庫引擎的集群系統(tǒng)都只支持一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫映象和一個(gè)邏輯或物理的備份。這個(gè)備份的主要目的是預(yù)防數(shù)據(jù)災(zāi)難。因此，備份里的數(shù)據(jù)只能通過復(fù)制機(jī)制來更新，應(yīng)用程序是不能直接更新它的。利用備份數(shù)據(jù)進(jìn)行交易負(fù)載均衡只適用于一些非常有限的應(yīng)用，例如報(bào)表統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)挖掘以及其它非關(guān)鍵業(yè)務(wù)的應(yīng)用?！军c(diǎn)評(píng)】負(fù)載平衡算是一項(xiàng)“老”技術(shù)了。但將性能提高到最大也是集群設(shè)計(jì)所追求的終極目標(biāo)。傳統(tǒng)意義上，利用備份數(shù)據(jù)進(jìn)行交易負(fù)載均衡只適用于一些非常有限的應(yīng)用。上述所有技術(shù)在實(shí)際部

7、署系統(tǒng)的時(shí)候可以混合使用以達(dá)到最佳效果。提高可用性的四種方法3.2.1硬件級(jí)冗余讓多處理機(jī)同時(shí)執(zhí)行同樣的任務(wù)用以屏蔽瞬時(shí)和永久的硬件錯(cuò)誤。有兩種實(shí)現(xiàn)方法：構(gòu)造特殊的冗余處理機(jī)和使用多個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器?；跀?shù)據(jù)庫的集群系統(tǒng)都是用多個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫，在任意瞬間，每臺(tái)處理器運(yùn)行的都是不同的任務(wù)。這種系統(tǒng)可以屏蔽單個(gè)或多個(gè)服務(wù)器的損壞，但是因?yàn)闆]有處理的冗余度，每次恢復(fù)的時(shí)間比較長(zhǎng)?！军c(diǎn)評(píng)】傳統(tǒng)意義上，硬件越貴，性能越高，但往往事與愿違。想通過追加和升級(jí)硬件設(shè)備來改善硬件級(jí)的冗余，要進(jìn)行詳細(xì)的需求分析和論證。3.2.2通訊鏈路級(jí)冗余冗余的通訊鏈路可以屏蔽瞬時(shí)和永久的通訊鏈路

8、級(jí)的錯(cuò)誤。基于數(shù)據(jù)庫引擎的集群系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)：共享磁盤和獨(dú)立磁盤。RAC,MSCS可以認(rèn)為是共享磁盤的集群系統(tǒng)。UDB和ASE是獨(dú)立磁盤的集群系統(tǒng)。共享磁盤集群系統(tǒng)的通訊的冗余度最小?！军c(diǎn)評(píng)】通訊鏈路級(jí)的冗余具有容錯(cuò)功能。3.2.3軟件級(jí)冗余由于現(xiàn)代操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫引擎的高度并發(fā)性，由競(jìng)爭(zhēng)條件、死鎖、以及時(shí)間相關(guān)引發(fā)的錯(cuò)誤占據(jù)了非正常停機(jī)服務(wù)的絕大多數(shù)原因。采用多個(gè)冗余的運(yùn)行數(shù)據(jù)庫進(jìn)程能屏蔽瞬時(shí)和永久的軟件錯(cuò)誤?；跀?shù)據(jù)庫引擎的集群系統(tǒng)都用多個(gè)處理器來實(shí)現(xiàn)一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫，它們只能提供部分軟件冗余，因?yàn)槊恳凰查g每個(gè)處理器執(zhí)行的都是不同的任務(wù)。【點(diǎn)評(píng)】改善軟件設(shè)計(jì)來提高冗余性能和屏蔽軟件級(jí)錯(cuò)誤是每

9、個(gè)技術(shù)開發(fā)商的夢(mèng)想。傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)只能提供部分軟件冗余。3.2.4數(shù)據(jù)冗余1.被動(dòng)更新數(shù)據(jù)集：所有目前的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)（同步或異步），例如磁盤鏡像、數(shù)據(jù)庫文件復(fù)制以及數(shù)據(jù)庫廠商自帶的數(shù)據(jù)庫備份工具都只能產(chǎn)生被動(dòng)復(fù)制數(shù)據(jù)集。它一般只用于災(zāi)難恢復(fù)?！军c(diǎn)評(píng)】大多數(shù)應(yīng)用都是采用被動(dòng)更新數(shù)據(jù)集的方法。這種方法容災(zāi)能力差，資源占用多，已面臨淘汰和革新。2.主動(dòng)更新數(shù)據(jù)集：這種數(shù)據(jù)集需要一臺(tái)或多臺(tái)備份數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來管理，它可用于報(bào)表生成，數(shù)據(jù)挖掘，災(zāi)難恢復(fù)甚至低質(zhì)量負(fù)載均衡。分同步和異步兩種。異步主動(dòng)復(fù)制數(shù)據(jù)集：先把事務(wù)處理交給主服務(wù)器來完成，然后事務(wù)處理再被串行地交給備份服務(wù)器以執(zhí)行同樣操作來保證數(shù)據(jù)一致性

10、。所有的商用數(shù)據(jù)庫都支持異步主動(dòng)復(fù)制技術(shù)。同步主動(dòng)復(fù)制數(shù)據(jù)集：要求所有并發(fā)事務(wù)處理在所有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上同時(shí)完成。直接好處就是解決了隊(duì)列管理問題，同時(shí)通過負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)更高性能和可用性。RAC,UDB,MSCS和ASE是用完全串行化并結(jié)合兩階段提交協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)目標(biāo)就是為了獲得一份可用于快速災(zāi)難恢復(fù)的數(shù)據(jù)集?！军c(diǎn)評(píng)】主動(dòng)更新數(shù)據(jù)集是目前比較先進(jìn)的數(shù)據(jù)冗余方法。專業(yè)人員還可以進(jìn)行更底層的技術(shù)細(xì)節(jié)比較。底層技術(shù)的差異直接影響著一些重要指標(biāo)。提高安全和數(shù)據(jù)集可擴(kuò)性的技術(shù)在提高數(shù)據(jù)庫安全性和數(shù)據(jù)集可擴(kuò)性這兩方面，可以創(chuàng)新的空間是很小的。數(shù)據(jù)庫最常見的安全辦法是口令保護(hù)，要么是分布式的，要么是集中式的。

11、在數(shù)據(jù)庫前面增加防火墻會(huì)增加額外的延遲，因此，盡管許多安全侵犯事件是來自于公司內(nèi)部，但是數(shù)據(jù)庫防火墻還是很少被采用。如果數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)是基于中間件技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，就有可能在不增加額外延遲的情況下，在數(shù)據(jù)經(jīng)過的路徑上實(shí)現(xiàn)防火墻功能。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)集的可擴(kuò)性只能通過將數(shù)據(jù)分布到多個(gè)獨(dú)立的物理服務(wù)器上來實(shí)現(xiàn)。4主流產(chǎn)品在數(shù)據(jù)庫集群產(chǎn)品方面，其中主要包括基于數(shù)據(jù)庫引擎的集群技術(shù)的OracleRAC、MicrosoftMSCS、IBMDB2UDB、SybaseASE,以及基于數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)（中間件）的集群技術(shù)的ICX-UDS等產(chǎn)品。4.1OracleRACOracleRAC支持Oracle數(shù)據(jù)庫在集群上運(yùn)行的所有類

12、型的主流商業(yè)應(yīng)用程序。這包括流行的封裝產(chǎn)品,如SAP、PeopleSoft和OracleE-BusinessSuite等，以及自主研發(fā)的應(yīng)用程序，其中包括OLTP和DSS，以及Oracle有效支持混合OLTP/DSS環(huán)境的獨(dú)有能力。Oracle是唯一提供具備這一功能的開放系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的廠商。OracleRAC運(yùn)行于集群之上，為Oracle數(shù)據(jù)庫提供了最高級(jí)別的可用性、可伸縮性和低成本計(jì)算能力。如果集群內(nèi)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，Oracle將可以繼續(xù)在其余的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。如果需要更高的處理能力，新的節(jié)點(diǎn)可輕松添加至集群。為了保持低成本，即使最高端的系統(tǒng)也可以從采用標(biāo)準(zhǔn)化商用組件的小型低成本集群開始逐步構(gòu)

13、建而成。Oracle的主要?jiǎng)?chuàng)新是一項(xiàng)稱為高速緩存合并的技術(shù)，它最初是針對(duì)Oracle9i真正應(yīng)用集群開發(fā)的。高速緩存合并使得集群中的節(jié)點(diǎn)可以通過高速集群互聯(lián)高效地同步其內(nèi)存高速緩存，從而最大限度地低降低磁盤I/O。高速緩存最重要的優(yōu)勢(shì)在于它能夠使集群中所有節(jié)點(diǎn)的磁盤共享對(duì)所有數(shù)據(jù)的訪問。數(shù)據(jù)無需在節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行分區(qū)。OracleRAC支持企業(yè)網(wǎng)格。OracleRAC的高速緩存合并技術(shù)提供了最高等級(jí)的可用性和可伸縮性。OracleRAC能顯著降低了運(yùn)營成本，增強(qiáng)了靈活性，從而賦予了系統(tǒng)更卓越的適應(yīng)性、前瞻性和靈活性。動(dòng)態(tài)提供節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)器、CPU和內(nèi)存可以在實(shí)現(xiàn)所需服務(wù)級(jí)別的同時(shí)，通過提高的利用率不斷

14、降低成本。OracleRAC采用了“sharingeverything的實(shí)現(xiàn)模式通過CPU共享和存儲(chǔ)設(shè)備共享來實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)之間的無縫集群，用戶提交的每一項(xiàng)任務(wù)被自動(dòng)分配給集群中的多臺(tái)機(jī)器執(zhí)行，用戶不必通過冗余的硬件來滿足高可靠性要求。另一方面，RAC可以實(shí)現(xiàn)CPU的共享，即使普通服務(wù)器組成的集群也能實(shí)現(xiàn)過去只有大型主機(jī)才能提供的高性能。4.2MicrosoftMSCS數(shù)年以來，Microsoft一直致力于對(duì)自身服務(wù)器解決方案的伸縮能力、可用性與可靠性進(jìn)行擴(kuò)展。最初代號(hào)為Wolfpack且先后被稱為Microsoft集群服務(wù)器與Microsoft集群服務(wù)的MSCS是Microsoft在NT集群技術(shù)

15、領(lǐng)域中的首次重拳出擊，它是公認(rèn)的最佳Microsoft集群解決方案。在MSCS群集中，MSCS軟件最多可以同四臺(tái)運(yùn)行在高速網(wǎng)絡(luò)上的物理計(jì)算機(jī)建立連接。通常情況下，群集中的計(jì)算機(jī)能夠按照“活動(dòng)-活動(dòng)”方式共享相同的存儲(chǔ)子系統(tǒng)與功能，這意味著所有集群計(jì)算機(jī)（節(jié)點(diǎn)）均可主動(dòng)通過共享負(fù)載的方式協(xié)同完成工作，并在某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)分擔(dān)它的工作。MSCS的主要用途是通過自身提供的容錯(cuò)能力提高應(yīng)用程序可用性。容錯(cuò)能力是指將相關(guān)處理過程從某個(gè)節(jié)點(diǎn)上的故障應(yīng)用程序移植到集群中其它健康節(jié)點(diǎn)上的集群功能。當(dāng)故障應(yīng)用程序得到恢復(fù)后，集群應(yīng)當(dāng)能夠?qū)υ鹊募汗?jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)“故障返回”。MSCS能夠在不丟失任何與故障應(yīng)用程序相

16、關(guān)數(shù)據(jù)的前提下對(duì)集群上所運(yùn)行的應(yīng)用程序進(jìn)行故障恢復(fù)與故障返回管理，并且能夠在故障恢復(fù)過程中維護(hù)用戶及應(yīng)用程序狀態(tài)。這種類型的集群功能被稱作有狀態(tài)集群功能。MSCS同時(shí)還允許用戶在應(yīng)用程序升級(jí)過程中繼續(xù)進(jìn)行工作。您可以采取滾動(dòng)升級(jí)方式（例如每次在一個(gè)集群節(jié)點(diǎn)上升級(jí)應(yīng)用程序并確保其它節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)用程序繼續(xù)處于可用狀態(tài)）而不必在升級(jí)過程中停止使用應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)介紹1.0版 /12SQLServer2005是微軟的下一代數(shù)據(jù)管理和分析解決方案，給企業(yè)級(jí)應(yīng)用數(shù)據(jù)和分析程序帶來更好的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，更易于創(chuàng)建、部署和管理。它憑借針對(duì)故障轉(zhuǎn)移群集機(jī)制的支持能力，得以增強(qiáng)的多實(shí)例支持能力以及分

17、析服務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)能力，分析服務(wù)的可用性得到了提高。它提供了諸如表分區(qū)、快照隔離、64位支持等方面的高級(jí)可伸縮性功能，使用戶能輕松構(gòu)建和部署關(guān)鍵應(yīng)用。表和索引的分區(qū)功能顯著增強(qiáng)了對(duì)大型數(shù)據(jù)庫的查詢性能。舲橋Cluster利用Windows2000MSCS實(shí)現(xiàn)的4節(jié)點(diǎn)集群性能指標(biāo)這部分將介紹集群系統(tǒng)的細(xì)節(jié)技術(shù)指標(biāo)。在做系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，用戶就可去掉一些應(yīng)用中不太重要的指標(biāo)，或賦予這些指標(biāo)以不同的權(quán)重，從而進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)性能比較，選擇最適合自己的數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)。處理速度磁盤技術(shù)：所有集群系統(tǒng)都能很好地應(yīng)用磁盤技術(shù)，但是由于DM，F(xiàn)M會(huì)對(duì)磁盤系統(tǒng)帶來傳輸速度的負(fù)面影響，因此這方面它們相對(duì)欠缺。數(shù)據(jù)

18、分割：所有基于數(shù)據(jù)庫引擎的集群系統(tǒng)都有很好數(shù)據(jù)分割能力。SMP:所有基于數(shù)據(jù)庫引擎的集群系統(tǒng)的SMP性能指標(biāo)都比較接近。負(fù)載均衡：一般的數(shù)據(jù)庫引擎的集群系統(tǒng)由于使用了備份的數(shù)據(jù)集，因此只能支持有限的負(fù)載均衡。這一指標(biāo)不同產(chǎn)品之間有差異。數(shù)據(jù)可用性處理器和軟件冗余：只有部分集群系統(tǒng)支持該功能。通訊鏈路冗余：一般來說，共享磁盤的集群系統(tǒng)通訊鏈路冗余指標(biāo)較低，獨(dú)立磁盤的集群系統(tǒng)指標(biāo)較高。數(shù)據(jù)冗余：主動(dòng)異步復(fù)制：除了磁盤和文件鏡像外，其他集群系統(tǒng)支持該功能。 /12數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)介紹1.0版主動(dòng)同步復(fù)制：所有集群系統(tǒng)支持該功能，細(xì)節(jié)指標(biāo)略有不同。被動(dòng)異步復(fù)制：所有集群系統(tǒng)該性能指標(biāo)都比較接近。被動(dòng)同步

19、更新：所有集群系統(tǒng)該性能指標(biāo)都比較接近。通過廣域網(wǎng)的復(fù)制技術(shù)：遠(yuǎn)程主動(dòng)異步復(fù)制：所有的集群系統(tǒng)都支持這種復(fù)制技術(shù)，只不過對(duì)隊(duì)列的管理能力有所不同。DM，F(xiàn)M和RAID的此性能相對(duì)較低。RAID不支持遠(yuǎn)程復(fù)制功能。遠(yuǎn)程主動(dòng)同步復(fù)制：ICX在這方面做的比較好。遠(yuǎn)程被動(dòng)異步復(fù)制：DM和FM支持這種類型的復(fù)制，因?yàn)镈M和FM對(duì)集群是透明的，是在集群系統(tǒng)的下一層工作的，所有的集群系統(tǒng)都可以利用它們提供的功能。遠(yuǎn)程被動(dòng)同步復(fù)制：DM和FM支持這種類型的復(fù)制，因?yàn)檫@種復(fù)制方式只在距離很近的時(shí)候才能使用（使用雙模光纖，半徑五英里）。同樣地，因?yàn)镈M和FM對(duì)集群是透明的,所有的集群系統(tǒng)都可以利用它們提供的功能,

20、如果部署的話，所有的集群系統(tǒng)都是類似的。安全性口令：這是所有集群系統(tǒng)的基本性能。分布式或集中式的口令保護(hù)基本上保證了數(shù)據(jù)的安全。數(shù)據(jù)庫防火墻：大多數(shù)數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)得數(shù)據(jù)庫防火墻很少被采用，而ICX則采用在數(shù)據(jù)經(jīng)過的路徑上實(shí)現(xiàn)防火墻功能。數(shù)據(jù)集的可擴(kuò)性數(shù)據(jù)分區(qū)：所有基于數(shù)據(jù)庫引擎的集群系統(tǒng)都具備數(shù)據(jù)分區(qū)以保證數(shù)據(jù)集的可擴(kuò)展。數(shù)據(jù)分區(qū)的可用性：所有集群系統(tǒng)該性能指標(biāo)比較接近。集群管理共享磁盤的集群系統(tǒng)，比如RAC、MSCS，它們的管理比較方便，其中RAC的服務(wù)更多。但是，由于此種系統(tǒng)中的每一單獨(dú)的服務(wù)器需要特殊處理，和獨(dú)立磁盤的集群系統(tǒng)比較，就容易管理多了（雖然進(jìn)行初始化和修改配置的時(shí)候也不那么容

21、易）,但它們都要求應(yīng)用程序?qū)翰煌该?，而且配置，修改也比較麻煩。獨(dú)立磁盤的集群系統(tǒng)象UDB、ASE此性能相對(duì)稍低，因?yàn)橛玫亩际欠枪蚕泶疟P，所以管理相對(duì)繁瑣。ICX在易管理性（初始配置和將來的修改）方面和獨(dú)立磁盤集群系統(tǒng)的性能相當(dāng)，但是在對(duì)底層數(shù)據(jù)管理復(fù)雜性方面做得比較好。在對(duì)數(shù)據(jù)庫引擎和數(shù)據(jù)進(jìn)行底層修復(fù)的時(shí)候任務(wù)需要直接到每臺(tái)數(shù)據(jù)庫處理器上去做。那些磁盤工具，即DM、FM和RAID，它們對(duì)集群是透明的。管理相對(duì)簡(jiǎn)單得多。應(yīng)用透明度因?yàn)樵阱e(cuò)誤回復(fù)和分區(qū)方面對(duì)應(yīng)用程序不透明以及它們對(duì)應(yīng)用程序都有些特殊的要求，基于數(shù)據(jù)庫引擎數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)介紹1.0版 /12數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)介紹1.0版 /12的RA

22、C、MSCS、UDB、ASE和ICX在這方面都有待提高的地方。而DM、FM和RAID它們對(duì)應(yīng)用程序可以說是完全透明的。IBMDB2UDBDB2UDB大量自動(dòng)或自我管理功能可使管理員能夠節(jié)省更多時(shí)間來集中精力考慮驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)價(jià)值的問題，甚至可以消除較小的實(shí)施項(xiàng)目對(duì)專職管理員的需求。UDB的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在DB2的開放無界：支持Unix,Linux以及Windows等主流操作系統(tǒng)；支持各種開發(fā)語言和訪問接口；同時(shí)具有良好的數(shù)據(jù)安全性和穩(wěn)定性。DB2V8.2的高可用性災(zāi)備技術(shù)，可在極短時(shí)間內(nèi)使關(guān)鍵應(yīng)用得到恢復(fù)。利用DB2數(shù)據(jù)分區(qū)部件(DPF)實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展，可以支持多達(dá)1000臺(tái)服務(wù)器組成的龐大數(shù)據(jù)庫群集，為構(gòu)

23、建企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)倉庫提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。利用DB2的數(shù)據(jù)分區(qū)部件以及DB2信息集成器(DB2II)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫操作可綜合利用網(wǎng)格中的每臺(tái)服務(wù)器的運(yùn)算能力，實(shí)現(xiàn)真正意義上的網(wǎng)格運(yùn)算。UDBV8.2應(yīng)用更多的創(chuàng)新技術(shù)，DesignAdvisor可以幫助DBA制定全面的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)決策，包括集成復(fù)雜的功能劃分、物化查詢表，大大縮短部署時(shí)間。自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)信息概要代表了來自IBMLEO研發(fā)項(xiàng)目的首次部署。自主對(duì)象維護(hù)特性可自動(dòng)執(zhí)行基于策略的管理和維護(hù)功能，如表重構(gòu)、統(tǒng)計(jì)信息收集和數(shù)據(jù)庫備份。高可用性災(zāi)難恢復(fù)和客戶機(jī)重路由特性實(shí)現(xiàn)了具備隨選能力的企業(yè)所需的24*7信息可用性和恢復(fù)力。JIMiHaririKS1如

24、碑Mmmi.此外，DB2UDB提供與Java/Eclipse和Microsoft.NETIDE的深入集成或插件。甘iarFfn*iwIMlptflriLHMIJi#DB2UDB結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱DSYBASEASEASE性能的提高是建立在虛擬服務(wù)器架構(gòu)上的，這是Sybase獨(dú)有的體系結(jié)構(gòu)。當(dāng)前的ASE版本是ASE15。與操作系統(tǒng)和相關(guān)軟件保持獨(dú)立讓ASE15可以更智能化地進(jìn)行系統(tǒng)自我調(diào)優(yōu)。VSA只需要很少的內(nèi)存資源和內(nèi)部交換開銷，所以ASE15可以管理大量的聯(lián)機(jī)用戶。能夠使ASE提高性能并控制成本的最主要原因是它采用了專利技術(shù)的、自調(diào)整的優(yōu)化器和查詢引擎。它可以智能地調(diào)整復(fù)雜的查詢操作并忽略那些未包含相

25、關(guān)信息的分區(qū)上的數(shù)據(jù)。ASE15還通過一系列用來管理和診斷數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的新特性來降低運(yùn)營成本。ASE15擁有高可靠性和極低的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。個(gè)人數(shù)據(jù)的安全性是ASE特別關(guān)注的領(lǐng)域，使用了一種無需修改應(yīng)用的獨(dú)特加密系統(tǒng)。當(dāng)應(yīng)用和安全軟件進(jìn)行連接時(shí)將降低實(shí)施成本并避免產(chǎn)生新的安全漏洞。ASE15還通過一種簡(jiǎn)單、直接和可編程的腳本語言來方便進(jìn)行加密和解密。在解決意外停機(jī)問題時(shí)，ASE15在其已證實(shí)的可靠性和高系統(tǒng)利用率的基礎(chǔ)上，增加了許多顯著的功能來增強(qiáng)系統(tǒng)的可用性和災(zāi)難恢復(fù)過程。新的存儲(chǔ)引擎支持四種數(shù)據(jù)分區(qū)方式，在不同的物理設(shè)備上進(jìn)行不同的分區(qū)操作。能幫助數(shù)據(jù)庫管理員迅速地建立冗余災(zāi)難恢復(fù)節(jié)點(diǎn)并在異構(gòu)的

26、數(shù)據(jù)平臺(tái)上同步數(shù)據(jù)庫。ASE15系統(tǒng)新的查詢和存儲(chǔ)引擎被設(shè)計(jì)用于支持下一代網(wǎng)格計(jì)算和集群技術(shù)。它結(jié)合了充分利用數(shù)據(jù)分區(qū)技術(shù)的查詢處理機(jī)制和適用于解決集群?jiǎn)栴}的優(yōu)化器技術(shù)。同時(shí)ASE15為事件驅(qū)動(dòng)的企業(yè)提供了一個(gè)絕好的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。與webservices和XML的架構(gòu)將減少系統(tǒng)內(nèi)部的相互依賴性，并為應(yīng)用開發(fā)提供更大的靈活性。ICX-UDSICX-UDS不受基于數(shù)據(jù)庫引擎的集群技術(shù)限制，可以支持不同的數(shù)據(jù)庫。它類似通常的代理服務(wù)器。把ICX放置在關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)路徑上，監(jiān)聽數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)流量。ICX網(wǎng)關(guān)將自動(dòng)過濾出無狀態(tài)的查詢?cè)L問，并將負(fù)載均衡到所有服務(wù)器上。在這里，網(wǎng)關(guān)就象一個(gè)在線編譯器”它將所有對(duì)數(shù)據(jù)庫

27、的更新操作發(fā)送到所有數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行，而將無狀態(tài)的查詢操作只發(fā)送到其中某一數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上。對(duì)于統(tǒng)計(jì)報(bào)表和數(shù)據(jù)挖掘類應(yīng)用，可以通過復(fù)制和只讀去獲得更快的處理速度。還能指定更多的只讀來負(fù)載均衡。ICX網(wǎng)關(guān)的容錯(cuò)可以通過備份網(wǎng)關(guān)來達(dá)到。加載一個(gè)非同步的數(shù)據(jù)庫可以造出不影響主服務(wù)機(jī)群的近于實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)源?？蛻舳?査詢和更商叮統(tǒng)計(jì)搖表、樹據(jù)挖端毎儘只盪客掾箱ICX網(wǎng)關(guān)和負(fù)載均衡器配置示意圖數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)介紹1.0版 /125應(yīng)用點(diǎn)評(píng)OracleRAC和Oracle數(shù)據(jù)庫提供的特定新管理性增強(qiáng)功能實(shí)現(xiàn)了企業(yè)網(wǎng)格。各種規(guī)模的企業(yè)都可以采用OracleRAC來支持各類應(yīng)用程序。企業(yè)網(wǎng)格采用大型標(biāo)準(zhǔn)化商用組件配置：處

28、理器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)器。利用OracleRAC的高速緩存合并技術(shù)，Oracle數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了最高可用性和可伸縮性?，F(xiàn)在，利用Oracle數(shù)據(jù)庫和OracleRAC將大幅降低了運(yùn)行成本，進(jìn)一步增強(qiáng)了靈活性，其動(dòng)態(tài)提供節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)器、CPU和內(nèi)存的特性可以更輕松、高效地保持服務(wù)級(jí)別，而通過提高的利用率又進(jìn)一步降低了成本。企業(yè)網(wǎng)格是未來的數(shù)據(jù)中心，使企業(yè)具備更高的適應(yīng)能力、前瞻性和敏捷性。集群技術(shù)隨著服務(wù)器硬件系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展將會(huì)在可用性、高可靠性、系統(tǒng)冗余等方面逐步提高。我們匯集了市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，并從分析性能指標(biāo)的角度出發(fā)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)。SybaseASE是一個(gè)深受用戶歡迎的高性能數(shù)據(jù)庫

29、，它具有一個(gè)開放的、可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)，易于使用的事務(wù)處理系統(tǒng)，以及低廉的維護(hù)成本。ASE可支持傳統(tǒng)的、關(guān)鍵任務(wù)的OLTP和DSS應(yīng)用，并且滿足Internet應(yīng)用的發(fā)展需要，Sybase可以很好地滿足關(guān)鍵任務(wù)的企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求，提供數(shù)據(jù)庫可靠性、集成性和高性能。ASE有效的多線索結(jié)構(gòu)，內(nèi)部并行機(jī)制和有效的查詢優(yōu)化技術(shù)提供了出色性能和可伸縮性；還可提供先進(jìn)的企業(yè)集成、強(qiáng)健和數(shù)據(jù)訪問與數(shù)據(jù)移動(dòng)技術(shù)，支持跨越遠(yuǎn)程Sybase和non-Sybase數(shù)據(jù)庫的分布事務(wù)和查詢。ASE進(jìn)一步擴(kuò)展了這些功能，通過分布信息和管理商業(yè)事務(wù)，支持通過企業(yè)信息門戶對(duì)商業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行個(gè)性化的用戶訪問。MSCS對(duì)于諸如電子郵件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序之類的應(yīng)用程序，是一種良好的運(yùn)行方式。假設(shè)您決定在一個(gè)4節(jié)點(diǎn)MSCS群集上運(yùn)行MicrosoftExchange2000Server。當(dāng)安裝MSCS軟件以及適用于群集的Exchange2000版本后，您可以對(duì)群集進(jìn)行配置，以便使Exchange2000能夠在主要節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)在備份節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行故障恢復(fù)。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，主服務(wù)器上肯定存在處于打開狀態(tài)的用戶會(huì)話，