我遇到过许多NoSQL数据库和SQL数据库。有不同的参数来衡量这些数据库的强弱,可伸缩性就是其中之一。横向和纵向缩放这些数据库有什么区别?
当前回答
让我们从增加资源的扩展需求开始,这样您的系统现在可以处理比以前更多的请求。
当你意识到你的系统越来越慢,无法处理当前的请求数量时,你需要调整系统。
这为您提供了两个选项。要么增加当前使用的服务器中的资源,即增加RAM、CPU、GPU和其他资源的数量。这就是所谓的垂直缩放。
垂直缩放通常代价高昂。它不会使系统具有容错性,即,如果您正在扩展使用单个服务器运行的应用程序,如果该服务器停机,您的系统将停机。在垂直缩放中,线程数量也保持不变。当过程发生时,垂直缩放可能需要系统暂时停止。增加服务器上的资源需要重新启动并关闭系统。
这个问题的另一个解决方案是增加系统中的服务器数量。该解决方案在科技行业中得到了广泛应用。这将最终降低每台服务器的每秒请求速率。如果您需要扩展系统,只需添加另一台服务器即可。您不需要重新启动系统。每个系统中的线程数减少,从而导致高吞吐量。为了将请求平均地分离到每个应用程序服务器,您需要添加负载平衡器,它将充当web服务器的反向代理。整个系统可以称为单个集群。您的系统可能包含大量请求,这些请求需要更多的集群。
希望您了解将缩放引入系统的整个概念。
其他回答
你有一家公司,只有一名员工,但你当时有一个新项目,你雇佣了新的应聘者——这是横向扩展。其中,新候选是新机器,项目是对api的新流量/调用。
作为一个项目,IIT/NIT负责处理所有对api/流量的请求。如果任何时候对你的api有更多的请求,那就解雇他,换成一个高智商的NIT/IIT家伙——这是垂直缩放。
传统的关系数据库被设计为客户端/服务器数据库系统。它们可以水平缩放,但这样做的过程往往复杂且容易出错。像NuoDB这样的新SQL数据库是以内存为中心的分布式数据库系统,旨在横向扩展,同时保持传统RDBMS的SQL/AID财产。
有关NuoDB的更多信息,请阅读他们的技术白皮书。
水平缩放意味着通过向资源池中添加更多机器来进行缩放,而垂直缩放意味着可以通过向现有机器添加更多功率(CPU、RAM)来进行缩放。
记住这一点的一个简单方法是将机器放在服务器机架上,我们在水平方向上添加更多机器,在垂直方向上向机器添加更多资源。
在数据库世界中,水平缩放通常基于数据的分区,即每个节点仅包含部分数据,在垂直缩放中,数据驻留在单个节点上,通过多核进行缩放,即在该机器的CPU和RAM资源之间分散负载。
通过水平扩展,通过将更多机器添加到现有池中,通常更容易动态扩展。垂直扩展通常限于单个机器的容量,超出该容量的扩展通常会导致停机,并有上限。
水平缩放的好例子有Cassandra、MongoDB、Google Cloud Spaner。。垂直缩放的一个很好的例子是MySQL-Amazon RDS(MySQL的云版本)。通过从小型机器切换到大型机器,它提供了一种简单的垂直缩放方式。此过程通常涉及停机时间。
内存数据网格(如GigaSpaces XAP、Coherence等)通常针对水平和垂直缩放进行优化,因为它们不绑定到磁盘。通过分区实现水平扩展,通过多核支持实现垂直扩展。
你可以在我之前的文章中阅读更多关于这个主题的内容:横向扩展与横向扩展以及NOSQL替代方案背后的共同原则
让我们从增加资源的扩展需求开始,这样您的系统现在可以处理比以前更多的请求。
当你意识到你的系统越来越慢,无法处理当前的请求数量时,你需要调整系统。
这为您提供了两个选项。要么增加当前使用的服务器中的资源,即增加RAM、CPU、GPU和其他资源的数量。这就是所谓的垂直缩放。
垂直缩放通常代价高昂。它不会使系统具有容错性,即,如果您正在扩展使用单个服务器运行的应用程序,如果该服务器停机,您的系统将停机。在垂直缩放中,线程数量也保持不变。当过程发生时,垂直缩放可能需要系统暂时停止。增加服务器上的资源需要重新启动并关闭系统。
这个问题的另一个解决方案是增加系统中的服务器数量。该解决方案在科技行业中得到了广泛应用。这将最终降低每台服务器的每秒请求速率。如果您需要扩展系统,只需添加另一台服务器即可。您不需要重新启动系统。每个系统中的线程数减少,从而导致高吞吐量。为了将请求平均地分离到每个应用程序服务器,您需要添加负载平衡器,它将充当web服务器的反向代理。整个系统可以称为单个集群。您的系统可能包含大量请求,这些请求需要更多的集群。
希望您了解将缩放引入系统的整个概念。
公认的答案是水平与垂直缩放的基本定义。但与人们普遍认为的只有Cassandra、MongoDB等才能实现数据库的水平缩放不同,我想补充一点,任何传统的RDMS都可以实现水平缩放;而不使用任何第三方解决方案。
我知道很多公司,特别是基于SaaS的公司都这样做。这是使用简单的应用程序逻辑完成的。基本上,您需要一组用户,并将他们划分到多个DB服务器上。因此,例如,您通常会有一个存储客户端、DB服务器/连接字符串等的“元”数据库/表,以及一个存储客户机/服务器映射的表。
然后,只需将来自每个客户端的请求定向到它们映射到的DB服务器。
现在有些人可能会说这类似于水平分区,而不是“真正的”水平缩放,他们在某些方面是正确的。但最终结果是,您已经在多个DB服务器上扩展了数据库。
两种水平缩放方法之间的唯一区别是,一种方法(MongoDB等)缩放是由DB软件本身完成的。从这个意义上说,你是在“购买”规模。在另一种方法中(对于RDBMS水平缩放),缩放是由应用程序代码/逻辑构建的。