Translate RU: database - start

pull/502/head
voitau 2020-04-26 14:59:17 -07:00
parent a94dbf4c70
commit ccb8233dc6
1 changed files with 91 additions and 17 deletions

View File

@ -1790,7 +1790,11 @@ l10n:p -->
## Database ## Database
TBD <p align="center">
<img src="http://i.imgur.com/Xkm5CXz.png"/>
<br/>
<i><a href=https://www.youtube.com/watch?v=w95murBkYmU>Источник: Scaling up to your first 10 million users</a></i>
</p>
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
### Relational database management system (RDBMS) ### Relational database management system (RDBMS)
@ -1809,7 +1813,23 @@ l10n:p -->
### Relational database management system (RDBMS) ### Relational database management system (RDBMS)
TBD Реляционная база данных (SQL) - это набор данных, организованных в виде таблиц.
**ACID** - описывает набор свойст [транзакций для реляционных баз данных](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0)).
* **Атомарность (Atomicity)** - каждая транзакция выполняется либо целиком, либо не выполняется совсем (откатывается)
* **Согласованность (Consistency)** - любая транзакция переводит базу данных из одного правильного состояния в другое правильное состояние, сохраняя согласованность данных
* **Изолированность (Isolation)** - параллельное выполнение транзакцией должно иметь такие же результаты, как и их последовательное выполнение
* **Стойкость (Durability)** - после завершение транзакции, данные должны остаться сохранёнными
Существует ряд подходов для масштабирования реляционных баз данных:
* репликация "ведущий-ведомый"
* репликация "ведущий-ведущий"
* федерализация
* шардирование
* денормализация
* SQL тюнинг
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
#### Master-slave replication #### Master-slave replication
@ -1825,7 +1845,14 @@ l10n:p -->
#### Master-slave replication #### Master-slave replication
TBD Ведущий сервер работает на чтение и запись, реплицируя записи на один или более ведомых серверов. Ведомый сервер работает только на чтение. Ведомые сервера могу реплицировать на дополнительные ведомые сервера (как в древовидной структуре). Если ведущий сервер перестает работать, система продолжает работать в режиме только на чтение до тех пор, пока один из ведомых серверов не станет ведущим, или пока новый ведущий сервер не будет создан.
<p align="center">
<img src="http://i.imgur.com/C9ioGtn.png"/>
<br/>
<i><a href=http://www.slideshare.net/jboner/scalability-availability-stability-patterns/>Источник: Scalability, availability, stability, patterns</a></i>
</p>
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
##### Disadvantage(s): master-slave replication ##### Disadvantage(s): master-slave replication
@ -1836,7 +1863,8 @@ l10n:p -->
##### Disadvantage(s): master-slave replication ##### Disadvantage(s): master-slave replication
TBD * Для переключения ведомого сервера в ведущий необходима дополнительная логика
* См. [Disadvantage(s): replication](#disadvantages-replication) для пунктом, характерных для подходов "ведущий-ведомый" и "ведущий-ведущий".
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
#### Master-master replication #### Master-master replication
@ -1852,7 +1880,13 @@ l10n:p -->
#### Master-master replication #### Master-master replication
TBD Оба ведущих сервера работают на чтение и запись и координирует операции записи между собою. Если один из ведущих серверов перестают работать, система может продолжать работать на чтение и запись.
<p align="center">
<img src="http://i.imgur.com/krAHLGg.png"/>
<br/>
<i><a href=http://www.slideshare.net/jboner/scalability-availability-stability-patterns/>Источник: Scalability, availability, stability, patterns</a></i>
</p>
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
##### Disadvantage(s): master-master replication ##### Disadvantage(s): master-master replication
@ -1865,7 +1899,10 @@ l10n:p -->
##### Disadvantage(s): master-master replication ##### Disadvantage(s): master-master replication
TBD * Необходим балансировщик нагрузки или понадобиться изменить логику приложение для опеределения куда будет идти запись.
* Большинство систем "ведущий-ведущий" либо слабо согласованы (нарушая ACID) либо имеют большую задержку из-за необходимости синхронизации.
* При возрастании количества серверов на запись (ведущих) возрастает задержка и возникает необходимость разрешения конфликтов.
* См. [Disadvantage(s): replication](#disadvantages-replication) для пунктом, характерных для подходов "ведущий-ведомый" и "ведущий-ведущий".
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
##### Disadvantage(s): replication ##### Disadvantage(s): replication
@ -1879,7 +1916,11 @@ l10n:p -->
##### Disadvantage(s): replication ##### Disadvantage(s): replication
TBD * Существует риск потери данных, если ведущий сервер перестает работать до того, как новые данные будут реплицированы на другие сервера.
* Операции записи реплицируются на ведомый сервера. Если совершается много операций на запись, ведомые сервера могут быть перегружены реплицированием этих операций, влияя на производительность операций на чтение.
* С ростом количества ведомых серверов увеличивается объем репликации, что приводит к задержке репликации.
* На некоторых системах, запись на ведущем сервере может делаться в несколько потоков, выполняемых параллельно. Запись на ведомых серверах происходит последовательно в один поток.
* Репликация требует большего количества аппаратного обеспечения и увеличивает общую сложность системы.
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
##### Source(s) and further reading: replication ##### Source(s) and further reading: replication
@ -1890,7 +1931,8 @@ l10n:p -->
##### Source(s) and further reading: replication ##### Source(s) and further reading: replication
TBD * [Scalability, availability, stability, patterns](http://www.slideshare.net/jboner/scalability-availability-stability-patterns/)
* [Multi-master replication](https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-master_replication)
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
#### Federation #### Federation
@ -1906,7 +1948,14 @@ l10n:p -->
#### Federation #### Federation
TBD <p align="center">
<img src="http://i.imgur.com/U3qV33e.png"/>
<br/>
<i><a href=https://www.youtube.com/watch?v=w95murBkYmU>Source: Scaling up to your first 10 million users</a></i>
</p>
Федерализация (или функциальное разделение) разбивает базы данных по функциям. Например, вместо одной монолитной базы данных, можно создать три отдельных базы данных:
**форум**, **пользоватили** и **товары**, что приведет к меньшему количествую операций чтения и записи в каждую базу данных и, как следствие, сократить задержку репликации. Меньшие базы данных позволяют хранить больше данных в памяти, что приводит к более оптимальному использованию кэширования. Из-за отстуствие единого ведущего сервера, операции записи можно делать параллельно, увеличавая пропускную способность.
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
##### Disadvantage(s): federation ##### Disadvantage(s): federation
@ -1919,7 +1968,10 @@ l10n:p -->
##### Disadvantage(s): federation ##### Disadvantage(s): federation
TBD * Федерализация неэффективна, если схема базы данных требует больших функций или таблиц.
* Неободимо изменить логику приложения, чтобы определить, с какими базами данных работать.
* Операция соединения данных (JOIN) становится сложнее [server link](http://stackoverflow.com/questions/5145637/querying-data-by-joining-two-tables-in-two-database-on-different-servers).
* Федерализация требует большего количества аппаратного обеспечения и увеличивает общую сложность системы.
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
##### Source(s) and further reading: federation ##### Source(s) and further reading: federation
@ -1929,7 +1981,7 @@ l10n:p -->
##### Source(s) and further reading: federation ##### Source(s) and further reading: federation
TBD * [Scaling up to your first 10 million users](https://www.youtube.com/watch?v=w95murBkYmU)
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
#### Sharding #### Sharding
@ -1949,7 +2001,17 @@ l10n:p -->
#### Sharding #### Sharding
TBD <p align="center">
<img src="http://i.imgur.com/wU8x5Id.png"/>
<br/>
<i><a href=http://www.slideshare.net/jboner/scalability-availability-stability-patterns/>Источник: Scalability, availability, stability, patterns</a></i>
</p>
Шардирование распределяет данны между разными базами данных так, что каждя база данных управляет только частью данных. Например, с увеличением количества пользователей в базу данных пользователей добавляются новые сервера (шарды).
Аналогично [federation](#federation), шардинг уменьшает количество операций записи и чтения на каждый сервер, уменьшая репликацию и улучшая кэширование. Размер индексов также уменьшается, что приводит к улучшение производительность и более быстрым запросам. Если один из шардов выходит из строя, другие шарды продолжают работать. Во избежание потери данных можно ввести дополнительную репликацию данных. Так же как и с федерализацией, нету централизованного сервера на запись, что позволяет делать запись параллельно, увиличая пропускную способность.
Расптространненый подход шардирования таблицы пользователей основан на разделении по имени или местоположению.
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
##### Disadvantage(s): sharding ##### Disadvantage(s): sharding
@ -1963,7 +2025,11 @@ l10n:p -->
##### Disadvantage(s): sharding ##### Disadvantage(s): sharding
TBD * Логика приложения должна быть адаптирована к работе с шардами, что может привести к более сложным SQL запросам.
* Данные могут неравномерно распределяться среди шардов. Например, использование данных активных пользователей, находящихся на одном шарде, увеличивают нагрузку на него.
* Балансировка усложняет систему. Функция шардирования, основанная на [consistent hashing](http://www.paperplanes.de/2011/12/9/the-magic-of-consistent-hashing.html) может уменьшить общий объем передаваемых данных.
* Соединение данных (JOIN) из нескольких шардов сложнее
* Шардирование требует большего количества аппаратного обеспечения и увеличивает общую сложность системы.
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
##### Source(s) and further reading: sharding ##### Source(s) and further reading: sharding
@ -1975,7 +2041,9 @@ l10n:p -->
##### Source(s) and further reading: sharding ##### Source(s) and further reading: sharding
TBD * [The coming of the shard](http://highscalability.com/blog/2009/8/6/an-unorthodox-approach-to-database-design-the-coming-of-the.html)
* [Shard database architecture](https://en.wikipedia.org/wiki/Shard_(database_architecture))
* [Consistent hashing](http://www.paperplanes.de/2011/12/9/the-magic-of-consistent-hashing.html)
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
#### Denormalization #### Denormalization
@ -1989,7 +2057,11 @@ l10n:p -->
#### Denormalization #### Denormalization
TBD Денормализация - это попытка улучшить скорость чтения за счет производительности записи. Избыточные копии данных записываюся в несколько таблиц для избежания сложных операций соединения данных. Некоторый СУБД, например [PostgreSQL](https://ru.wikipedia.org/wiki/PostgreSQL) и Oracle поддерживают [материализованное представление](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5), которые выполнюят задачу хранения избыточных данных и поддержку их согласованности.
При использовании [federation](#federation) и [sharding](#sharding), данные становятся распределенными. В результате выполнение операций соединения данных усложняется. Денормализация может позволить избавиться от необходимости в сложных JOIN запросах.
В большинстве систем, количество операций на чтение значительно больше операций на запись (100:1, или даже 1000:1). Операция на чтение в результате сложного соединения данных может быть очень ресурсоемкой и требованть значительного времени, потраченного на операции c жестким диском.
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
##### Disadvantage(s): denormalization ##### Disadvantage(s): denormalization
@ -2001,7 +2073,9 @@ l10n:p -->
##### Disadvantage(s): denormalization ##### Disadvantage(s): denormalization
TBD * Данные дублируются.
* Ограничения могу помочь поддерживать избыточные копии данных в актуальном состоянии, но увиличивают сложность архитектуры базы данных
* Денормализованная база данных под большой нагрузкой может работать медленее, чем её нормализованный аналог.
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
###### Source(s) and further reading: denormalization ###### Source(s) and further reading: denormalization
@ -2011,7 +2085,7 @@ l10n:p -->
###### Source(s) and further reading: denormalization ###### Source(s) and further reading: denormalization
TBD * [Денормализация](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F)
<!-- l10n:p <!-- l10n:p
#### SQL tuning #### SQL tuning