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数据库集群技术分析和比较

数据库不仅需要能够对处理结果进行准确记录，同时在信息快速

发展的今天，数据库还需要能够保证数据集的可扩性、数据安全性、

数据可用性以及高速的处理速度。特别是在IT技术深入到无线、有

线等领域后，联机事务也对数据库技术提出了更高的要求。现阶段，

我国信息化技术正处于快速发展的新阶段，加强对数据库集群技术的

分析具有十分现实的意义。

1数据库集群概述

数据库集群其实就是将若干个数据库进行连接，组成一个新的数

据库集群，而数据库集群需要能够实现以下几个方面的功能。

（1）在面对具有高速处理速度要求的情况下，可以在集群中通

过增加数据库服务器就能实现，这样能够减少硬件投资，并提高数据

库集群的运行质量。

（2）需要有实时同步数据服务，并且尽可能保证具有多个异地

同步的数据库服务器。这样才能保证数据库可用性，同时也会进一步

提升数据库处理速度。

（3）在数据库集群中，不仅需要设置密码保护，同时还需要对

企业内部非法访问数据库进行控制。

（4）在数据库集群可扩性方面，如果单纯依靠增加服务器的办

法扩展服务器，可能影响数据的可用性。如果对于没有冗余的数据，

仅仅增加一台数据库服务器就能实现可扩性要求，但整个系统的数据

可用性也会随之变低。这就需要考虑如何保证增加数据集的情况下不

会对数据可用性造成影响。

2数据库集群技术分类

数据库集群中相关技术主要是围绕着可用性、可扩性、安全性、

高速性这四个方面的内容进行的，因此在对数据库集群技术进行分类

过程中，也需要根据这四个方面的内容进行分析。现阶段，数据库集

群技术主要分为六大类，同时这六大类数据库集群技术又能归为两类

技术体系，即基于数据库网管的集群技术以及基于数据库引擎的数据

库集群技术，下文中称为第一技术体系以及第二技术体系。

其中，第一技术体系中对数据库的要求中不包括集群能力，企业

版或标准版都能使用，而第二技术体系中对数据库引擎提出了具有集

群功能的要求，但这种数据库一般仅存在于企业版中。具体的六大数

据库集群技术包括RAC、MSCS、UDB、ASE、MySQLCS、ICX。

3数据库集群技术分析

数据库集群技术中，具体包括以下几个方面：

3.1提升数据库处理速度的技术

现阶段，提高数据库处理速度的技术主要包括以下以下四个：第

一，磁盘速度提升技术。具体包括其他磁盘文件分段处理、RAID等，

中心思想就是提高磁盘并发度。虽然在实现方式上有所不同，但两者

最终的目的都是能够为系统提供一个存储映像。在六大技术中，ICX

具有很大的磁盘冗余量，而RAID磁盘系统设置中就应该更加侧重于

速度，这样才能保证磁盘的利用率。第二，分散数据存放技术，主要

是将数据集中不同的部分用多个物理服务器进行存放。利用这种分散

数据存放技术，不仅能够将数据集进行扩展，并且能够保证服务器实

现并行计算。第三，对称处理器系统技术，该技术主要通过多处理机

硬件实现处理速度的提升。然而，在六大基本技术中，除ICX技术外，

其他的技术仅仅支持单一可修改的逻辑数据库。绝大部分的数据库事

物处理都是磁盘密集型的，具有较小的纯计算负荷，并且在数据库中

应用的效益极低。第四，交易处理负载均衡技术。这项技术是基于数

据集内容同步为基础，将只读部分在多个独立的数据库服务器中分布。

对数据库的操作主要表现为查询以及浏览，只有具有多个能够同步的

数据库服务器，才能充分发挥负载均衡的潜力，有利于保证数据库处

理速度，同时也能保证数据的可用性。

3.2提高数据库的可用性技术

基于对物理法则的研究发现，数据库可用性提高主要依托提高数

据库的冗余度实现。现阶段，提高数据库冗余度的技术主要包括以下

几个方面：第一，硬件级冗余，主要是利用多处理机同时执行相同的

任务，这样能够将永久或瞬间的硬件错误进行屏蔽。具体实现过程包

括两种，一方面是通过具有特殊结构的冗余处理机，另一方面是利用

多个独立的数据库服务器实现。相对来说，冗余处理机成本较高，在

实际应用中越来越少、数据库集群系统主要是利用独立服务器组成一

个独立的逻辑数据库，在每一个时间点，各个处理机都在进行不同的

工作。利用这种处理方式，虽然在很大程度上能够避免服务器损坏，

但没有处理过的冗余恢复时间较久。第二，通讯链路级冗余。这种技

术主要是对通讯链路冗余对其中永久或瞬间的错误屏蔽。目前基于数

据库引擎的数据库集群系统包