dbtwin数据库集群技术白皮书

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1、DBTwin数据库集群系统技术白皮无锡浙潮科技有限公司2010年］月目录1.当前数据库用户面临的问题32.当前市场上存在的针对数据库的解决方案43.DBTVVIN数据库集群84.DBTWIN的实现原理95.DBTWIN的特性106・DBTWIN技术指标117.DBTWIN与备份/复制软件，及数据库镜像的功能、特点比较12&DBTWIN支持的系统环境12L当前数据库用户面临的问题随着信息时代的发展，公司和企业的运作越来越依赖于计算机系统。大量有关企业生产、销售的数据维系着企业的生存，是企业珍贵的无形资产。这些数据一旦因为存储系统

2、遭受到失窃、断电或不可避免的白然灾害，造成大量丢失，将会给企业带来重大的经济损失。根据Gartner的调查数据，在经历大型灾难事件而导致系统停运的公司屮，有五分Z二左右的公司再也没有恢复运营，剩下的公司中也有接近三分之一在两年内破产了。而由于数据库的故障导致的重大事故确是时有发生的，让我们来看几个实例：实例1：2005年12M5日，国内某著名网络游戏公司的数据库服务器出现严重宕机事故，造成众多玩家数据丢失并蒙受经济损失实例2：2005年6月9日某证券公司股票交易系统的数据库出现故障，股票无法正常买卖,迫使股民望“红”兴叹。实例

3、3：2002年7月23日国内某机场数据库系统宕机，导致6000名旅客长时间滞留机场。实例4：2000年国内某银行的支付系统突然死机，给广大用户造成极大的损失和不便。以上发生的这些事件都是与企业数据库系统相关的故障。另外，几乎每个数据库客户都或多或少地存在数据库性能问题，当然数据库性能问题涉及很多方面，其屮，能否采用“集群”的方法来提高性能，我们公司研究的重点。概括来讲，当前数据库系统已经成为了企业信息系统的瓶颈，究其原因，各厂家的解决方案无外乎在下列三大方而无法取得同步的进展：1）数据库数据可靠性2）数据库系统性能3）系统服务

4、的可用性当前几乎所有的数据库系统解决方案，都无法的象真正的集群系统那样，在上述三方面同时具有良好的可伸缩性，具体来讲，当前数据库系统存在下列各种各样的问题：1.企业只有一份实时生产数据集，一旦主数据库系统发生故障，将导致业务中断，数据恢复很麻烦，甚至丢失部分数据。2.目前的实吋数据备份采用主备机串行复制数据的方式，该方式延长了业务处理的吋I'可，降低了系统的工作效率，增大了系统出错儿率。3.在实际的工作中，数据库系统宕机事件时有发生，无法完全实现7X24小时不停机服务4.在实行异步数据备份的数据库系统中，备份数据库的资源被极大

5、地浪费了5.现有数据库的升级方式多为向上扩展方式，即：服务器一〉小型机一〉大型机的升级方式，既不经济，又缺乏伸缩性。6.数据库系统属于磁盘密集型操作，现有的数据库系统解决方案在应对大规模、频繁访问时（如电子交易网站等），存在I/O瓶颈，2.当前市场上存在的针对数据库的解决方案由于"集群”概念的广为人知，因此，不少公司推出了针对数据库的“集群”解决方案。但是，我们进行仔细的甄别之后，发现当前市场上存在的，除我们的DBTwin数据库集群解决方案之外，主要是下面三类产品之一或者是它们的适当组合。A.基于串行复制技术串行复制技术，本来

6、是用于数据复制和数据备份的，离人们熟悉的“数据库集群”的概念有一定的距离。但是由于计算机软硕件技术和网络通讯技术的快速发展，使得利用这种概念和技术构成的“数据库集群”有了一定的可行性。此类集群，又可以分两类：1.串行异步复制。H志复制数据库客户

7、主数据库备数据库图1・日志复制示意图此种方式是异步串行复制或日志拷贝(LogShipping)o主数据库完成事务处理后，生成事务处理口志，日志记录通过FIFO队列，进入备份数据库处理，从而得到备份数据。此种方式的缺陷在于：a.日志性能问题：在实际的应用场景中，经常发现数据库用户为了数据

8、库性能而关闭了事务日志功能，从而导致此方法的不可用。也就是说，想要采用此方法构建一个“数据库集群”的话，那么单单主数据库为了具有日志功能，就需要花费很大的性能代价。a.复制队列溢出问题：主数据库是并行处理而日志拷贝是串行的，因此备份数据库处理日志记录也是串行的。因此，FIFO队列的溢出随时可能发生。一旦发生，队列必须重建，从而需要重新建立备份数据库。此种方法对于一般客户来讲是不可行的。b.或者为了避免队列溢出，必须保证主数据库处理事务的速度小于备份数据库，这样将严重束缚主数据库的性能发挥。c.由于日志拷贝是异步的，主备数据库不

9、是实吋一致。因此无法用备份数据库作负荷均衡。d.由于主备数据库永远不一致，主数据库一旦发生事故，就一定会丢失数据。在这种情况下，要么需要手工恢复数据库，这会消耗大量的人工成本，或者数据根本就不能恢复。1.串行同步复制。此类集群往往是由昂贵的专用软硬件构成的，原理图如下：高速专