ຄວາມເຂົ້າໃຈ Sharding: ຄໍານິຍາມແລະຫຼັກການພື້ນຖານ
ໂລກຂອງຖານຂໍ້ມູນແລະການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນສັບສົນແລະພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເພື່ອຈັດການປະລິມານຂໍ້ມູນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ສະຖາປັດຕະຍະກຳ IT ຕ້ອງປະດິດສ້າງ ແລະຊອກຫາວິທີແກ້ໄຂເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະການຈັດການຂໍ້ມູນນີ້. ວິທີການຫນຶ່ງຕໍ່ກັບບັນຫານີ້ແມ່ນເຕັກນິກທີ່ເອີ້ນວ່າ ຕັດ.
ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາຈະກໍານົດ sharding, ເຂົ້າໃຈຫຼັກການພື້ນຖານຂອງມັນ, ແລະວ່າເປັນຫຍັງມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນໃນລະບົບຖານຂໍ້ມູນທີ່ທັນສະໄຫມ.
Sharding ແມ່ນຫຍັງ?
THE ຕັດ ແມ່ນວິທີການແບ່ງແຍກຂໍ້ມູນຕາມລວງນອນໃນຖານຂໍ້ມູນທີ່ແຈກຢາຍຫຼືລະບົບການຄຸ້ມຄອງຖານຂໍ້ມູນ. ເຕັກນິກນີ້ປະກອບດ້ວຍການແບ່ງຖານຂໍ້ມູນເປັນສ່ວນນ້ອຍທີ່ເອີ້ນວ່າ shards, ເຊິ່ງສາມາດໄດ້ຮັບການແຈກຢາຍໃນທົ່ວເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍຫຼາຍ. ແຕ່ລະ shard ມີຊຸດຍ່ອຍຂອງຂໍ້ມູນແລະຫນ້າທີ່ເປັນຖານຂໍ້ມູນເອກະລາດ. ປະໂຫຍດຕົ້ນຕໍຂອງການນີ້ແມ່ນວ່າມັນອະນຸຍາດໃຫ້ຂໍ້ມູນຈໍານວນຫລາຍແລະການເຮັດທຸລະກໍາຖືກຄຸ້ມຄອງຢ່າງມີປະສິດທິພາບໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການໂຫຼດຂອງແຕ່ລະເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍແຕ່ລະຄົນ.
sharding ເຮັດວຽກແນວໃດ?
Sharding ແມ່ນອີງໃສ່ logic ການແຈກຢາຍຂໍ້ມູນທີ່ຖືກກໍານົດໂດຍ Sharding algorithm. ມີ algorithms ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແຕ່ທາງເລືອກມັກຈະຂຶ້ນກັບລັກສະນະຂອງຂໍ້ມູນແລະການສອບຖາມທີ່ລະບົບຕ້ອງຈັດການ. ຕົວຢ່າງທົ່ວໄປຂອງ algorithms ລວມມີ sharding ໂດຍອີງໃສ່ range (ບ່ອນທີ່ຂໍ້ມູນຖືກແຈກຢາຍຕາມຊ່ວງຂອງຄ່າ), hash sharding (ບ່ອນທີ່ hash ຂອງບາງກະແຈກໍານົດສະຖານທີ່ຂອງຂໍ້ມູນ), ຫຼື sharding directory-based (ມີຕາຕະລາງຊອກຫາເພື່ອຊອກຫາສະຖານທີ່. ຂໍ້ມູນ).
ເມື່ອ shards ໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນແລະຂໍ້ມູນແຈກຢາຍ, ລະບົບການຄຸ້ມຄອງສູນກາງ, ມັກຈະເອີ້ນວ່າ ຜູ້ຈັດການ shard ຫຼື ແກວ່ງ, ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອປະສານງານການເຮັດທຸລະກໍາແລະການຮ້ອງຂໍລະຫວ່າງ shards ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ລະບົບນີ້ຮັບປະກັນວ່າການສອບຖາມແມ່ນມຸ້ງໄປຫາ shard ທີ່ຖືກຕ້ອງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ມີການໂຕ້ຕອບກັບພຽງແຕ່ສ່ວນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງຖານຂໍ້ມູນ.
ຜົນປະໂຫຍດຂອງ Sharding
Sharding ສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼາຍຢ່າງທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທີ່ດຶງດູດສໍາລັບລະບົບຂະຫນາດໃຫຍ່:
- ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍ : Sharding ຊ່ວຍໃຫ້ຖານຂໍ້ມູນສາມາດປັບຕົວເຂົ້າກັບການໂຫຼດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໄດ້ງ່າຍໂດຍການເພີ່ມເຊີບເວີຫຼາຍຂຶ້ນ.
- ການປະຕິບັດ : ໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການໂຫຼດໃນແຕ່ລະເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍ, ການປະຕິບັດການສອບຖາມສາມາດໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນການປະຕິບັດການຂຽນ.
- ຄວາມພ້ອມ : ເຖິງແມ່ນວ່າຫນຶ່ງ shard ແມ່ນຫຼຸດລົງ, ອື່ນໆຍັງສືບຕໍ່ເຮັດວຽກ, ເພີ່ມຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງລະບົບທັງຫມົດ.
ສິ່ງທ້າທາຍແລະການພິຈາລະນາ
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, sharding ຍັງມາພ້ອມກັບສ່ວນແບ່ງຂອງສິ່ງທ້າທາຍຂອງມັນ:
- ຄວາມສັບສົນຂອງການຈັດການ shards ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນກັບຈໍານວນຂອງ shards.
- ທຸລະກໍາທີ່ຕ້ອງການຂໍ້ມູນໃນທົ່ວ shards ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນສັບສົນຫຼາຍໃນການຄຸ້ມຄອງ.
- ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຂໍ້ມູນອາດຈະກາຍເປັນເລື່ອງຍາກຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າເປັນຈໍານວນ shards ເພີ່ມຂຶ້ນ.
ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະພິຈາລະນາຢ່າງລະມັດລະວັງວ່າ sharding ແມ່ນຍຸດທະສາດທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃດຫນຶ່ງ. ບາງຄັ້ງວິທີການອື່ນໆເຊັ່ນ: ການແບ່ງສ່ວນແນວຕັ້ງ, ການຈໍາລອງຂໍ້ມູນ, ຫຼືການນໍາໃຊ້ຖານຂໍ້ມູນທີ່ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງອາດຈະເຫມາະສົມກວ່າ.
ຂໍ້ມູນຖືກແຈກຢາຍແນວໃດ?
ການແຈກຢາຍຂໍ້ມູນໃນສະພາບແວດລ້ອມ sharded ສາມາດດໍາເນີນການໄດ້ຕາມສູດການຄິດໄລ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ນີ້ແມ່ນບາງອັນທົ່ວໄປທີ່ສຸດ:
- Sharding ໂດຍອີງໃສ່ໄລຍະທີ່ສໍາຄັນ: ຂໍ້ມູນຖືກແບ່ງອອກຕາມລະຫັດສະເພາະ, ເຊິ່ງແຕ່ລະ shard ຮັບຜິດຊອບຕໍ່ຄ່າຕ່າງໆ.
- ການແບ່ງປັນທີ່ອີງໃສ່ Hash: ຟັງຊັນ hash ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດວ່າ shard ຈະເກັບຮັກສາບັນທຶກສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ໂດຍອີງໃສ່ລະຫັດ.
- Sharding ອີງໃສ່ Directory: ໄດເລກະທໍລີຮັກສາແຜນທີ່ລະຫວ່າງບັນທຶກແລະ shards ບ່ອນທີ່ພວກມັນຖືກເກັບໄວ້.
ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການແຈກຢາຍຂໍ້ມູນທີ່ມີຄວາມສົມດູນທີ່ຂ້ອນຂ້າງ, ການຫຼຸດລົງຂອງຄໍຂວດແລະການປັບປຸງເວລາຕອບສະຫນອງ.
ການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນໃນ shards
ຂໍ້ມູນຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ໃນແຕ່ລະ shard ເປັນອິດສະຫຼະຈາກ shards ອື່ນໆ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າແຕ່ລະ shard ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຖານຂໍ້ມູນ standalone, ມີ schemas ແລະດັດຊະນີຂອງຕົນເອງ. ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຂໍ້ມູນໃນທົ່ວ shards ແມ່ນຖືກຮັກສາໄວ້ຢ່າງມີເຫດຜົນແທນທີ່ຈະເປັນທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ເຊິ່ງບາງຄັ້ງສາມາດແນະນໍາຄວາມສັບສົນໃນເວລາທີ່ການຈັດການທຸລະກໍາທີ່ກວມເອົາຫຼາຍ shards.
ຂໍ້ເສຍຂອງ Sharding
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, sharding ຍັງມີຂໍ້ເສຍທີ່ແນ່ນອນ:
- ຄວາມຊັບຊ້ອນ: ການຄຸ້ມຄອງແລະຮັກສາຫຼາຍ shards ສາມາດກາຍເປັນຄວາມສັບສົນ, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຂໍ້ມູນແລະການຈັດການທຸລະກໍາ.
- ຄວາມສ່ຽງຂອງການແຜ່ກະຈາຍບໍ່ດີ: ການແຈກຢາຍຂໍ້ມູນທີ່ບໍ່ສະ ເໝີ ພາບສາມາດນໍາໄປສູ່ “ຈຸດຮ້ອນ”, ບ່ອນທີ່ບາງ shards ຫຼາຍເກີນໄປ.
- ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: ຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະດໍາເນີນການແລະການຄຸ້ມຄອງໂຄງສ້າງພື້ນຖານເພີ່ມເຕີມສາມາດເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.
ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານວິຊາການຂອງ sharding
ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ sharding ເຮັດໃຫ້ມີຄໍາຖາມດ້ານວິຊາການຫຼາຍ:
- ຄວາມສັບສົນໃນການອອກແບບ : ການຈັດຕາຕະລາງ sharding key ແມ່ນສໍາຄັນແລະຄວນຈະເຮັດຢ່າງລະມັດລະວັງ, ເນື່ອງຈາກວ່າການອອກແບບທີ່ບໍ່ດີສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມບໍ່ສົມດຸນໃນການແຈກຢາຍຂໍ້ມູນແລະປະນີປະນອມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ.
- ຄໍາຖາມຂ້າມ : ການປະຕິບັດການສອບຖາມກ່ຽວກັບຫຼາຍ shards ສາມາດສະລັບສັບຊ້ອນແລະ cumbersome ເນື່ອງຈາກວ່າມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການສື່ສານແລະກົນໄກການລວບລວມລະຫວ່າງ shards.
- ທຸລະກໍາທີ່ແຈກຢາຍ : ການຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງການເຮັດທຸລະກໍາໃນທົ່ວຫຼາຍ shards ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນແລະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອະນຸສັນຍາການປະສານງານທີ່ຊັບຊ້ອນແລະກົນໄກການລັອກ.
- ການປັບຂະໜາດ : ເຖິງແມ່ນວ່າ sharding ອະນຸຍາດໃຫ້ຂະຫຍາຍໄດ້, ການເພີ່ມຫຼືເອົາ shards ຫຼັງຈາກຄວາມເປັນຈິງສາມາດສັບສົນແລະມັກຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການແຈກຢາຍຂໍ້ມູນຄືນໃຫມ່.
ການພິຈາລະນາການປະຕິບັດສໍາລັບການ Sharding
ນອກຈາກສິ່ງທ້າທາຍທາງດ້ານເຕັກນິກ, ຍັງມີການພິຈາລະນາພາກປະຕິບັດເພື່ອຄໍານຶງເຖິງ:
- ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ : ຄວາມສັບສົນຂອງການປະຕິບັດແລະການຮັກສາ sharding ສາມາດສົ່ງຜົນໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສໍາຄັນໃນດ້ານຮາດແວ, ຊອບແວແລະຊັບພະຍາກອນມະນຸດພິເສດ.
- ການປະຕິບັດ : ການເລືອກຍຸດທະສາດ sharding ທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມສາມາດນໍາໄປສູ່ການປະຕິບັດທີ່ບໍ່ດີ, ໂດຍສະເພາະຖ້າການດຸ່ນດ່ຽງການໂຫຼດບໍ່ໄດ້ດີ.
- ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຂໍ້ມູນ : ການຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຂໍ້ມູນໃນທົ່ວທຸກ shards ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນແຕ່ຍາກທີ່ຈະບັນລຸໄດ້, ໂດຍສະເພາະໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການແຈກຢາຍສູງ.
- ຄວາມຊໍານານດ້ານວິຊາການ : ຄວາມຊໍານານດ້ານວິຊາການຢ່າງເລິກເຊິ່ງແມ່ນຈໍາເປັນໃນການຄຸ້ມຄອງຄວາມສັບສົນຂອງ sharding ແລະຕອບສະຫນອງຕໍ່ບັນຫາ.
- ການສໍາຮອງແລະການຟື້ນຟູ : ການຈັດການການສໍາຮອງແລະການຟື້ນຟູກາຍເປັນສະລັບສັບຊ້ອນຫຼາຍກັບ sharding, ເນື່ອງຈາກວ່າການດໍາເນີນງານເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະສານງານໃນທົ່ວ shards ຫຼາຍ.
ສະຫຼຸບແລ້ວ, ເຖິງແມ່ນວ່າ sharding ເປັນເຕັກນິກທີ່ມີປະສິດທິພາບສໍາລັບຖານຂໍ້ມູນທີ່ຕ້ອງການລະດັບປະສິດທິພາບສູງແລະຂະຫນາດ, ມັນ imposes ສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍແລະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການພິຈາລະນາການປະຕິບັດທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈະປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ. ໂດຍການຮັບຮູ້ບັນຫາແລະການກະກຽມຍຸດທະສາດ sharding ຢ່າງລະອຽດ, ອົງການຈັດຕັ້ງສາມາດໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຢ່າງເຕັມທີ່ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
