哪些方面是云數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)所要考慮的？
發(fā)布時(shí)間：2019-10-10 點(diǎn)擊數(shù)：1693
云數(shù)據(jù)庫這幾年來也頗受廣大云服務(wù)器租用用戶的喜愛，但是云數(shù)據(jù)庫跟普通數(shù)據(jù)庫有所不同，有些方面是需要注意的，那么哪些方面是云數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)所要考慮的？
在云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)尤為重要。云數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，要著重考慮“高可靠性、高可用性、高安全性 以及 良好的兼容性”等四個(gè)方面的因素。
數(shù)據(jù)庫的可靠性，就是當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通知用戶“數(shù)據(jù)讀寫成功”后，不希望出現(xiàn)用戶訪問時(shí)，還有“數(shù)據(jù)讀寫未成功”的情況。
已知“主數(shù)據(jù)庫”和“備份數(shù)據(jù)庫”之間的數(shù)據(jù)同步，是通過同步日志的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)用戶花了5分鐘對“主數(shù)據(jù)庫”進(jìn)行讀寫操作。讀寫成功后，“主數(shù)據(jù)庫”向用戶反饋了“操作完成”的消息。此時(shí)“備份數(shù)據(jù)庫”開始進(jìn)行同步數(shù)據(jù)工作，同樣，這個(gè)過程也需要花費(fèi)5分鐘時(shí)間。
如果在這5分鐘之內(nèi)，“主數(shù)據(jù)庫”由于不可預(yù)知的故障出現(xiàn)了錯(cuò)誤，用戶的連接將被切換到“備份數(shù)據(jù)庫”上去。但是，此時(shí)“備份數(shù)據(jù)庫”的同步工作尚未完成。如果此時(shí)用戶對“備份數(shù)據(jù)庫”發(fā)出了查詢請求，就會發(fā)現(xiàn)一部分原以為已經(jīng)成功導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，并沒有導(dǎo)入成功。
一般而言，通常采用三種同步策略，來解決以上問題：
1、 異步：在備份數(shù)據(jù)庫正在同步數(shù)據(jù)時(shí)，不允許將連接切換到備份數(shù)據(jù)庫中去。一個(gè)常見的例子就是，人們用POS機(jī)刷銀行卡時(shí)，有時(shí)候會遇到POS機(jī)提示“網(wǎng)絡(luò)異?！钡那闆r，用戶只需要稍等十幾秒再進(jìn)行連接即可。這種等待在一些情形下是允許的。
2、 全同步：在“主數(shù)據(jù)庫”更新結(jié)束后，并不立即向用戶反饋更新成功的消息，而是等待所有“備份數(shù)據(jù)庫”同樣更新成功后，再向用戶反饋提示。這種方式的缺點(diǎn)是，數(shù)據(jù)庫更新的性能會降低很多，在一些大規(guī)模數(shù)據(jù)庫的行業(yè)中無法滿足應(yīng)用需求。
3、 半同步：半同步是一種對全同步和異步的折中方案。當(dāng)“主數(shù)據(jù)庫”進(jìn)行讀寫時(shí)，將日志信息傳送給“備份數(shù)據(jù)庫”，“備份數(shù)據(jù)庫”收到日志信息后，給“主數(shù)據(jù)庫”返回一個(gè)確認(rèn)信息。因此，在“主數(shù)據(jù)庫”完成讀寫操作時(shí)，“備份數(shù)據(jù)庫”已經(jīng)有了更新日志和部分更新的信息。此時(shí)，仍然需要等待“備份數(shù)據(jù)庫”完成讀寫后，才能將連接切換過去。
全網(wǎng)數(shù)據(jù)云服務(wù)器掛載的SSD云盤，具有超高隨機(jī)IOPS性能（ 即每秒進(jìn)行讀寫操作的次數(shù) ），適用于“高負(fù)載、對數(shù)據(jù)可靠性要求高”的I/O（輸入/輸出）密集型的核心關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可支持百萬行表級別的大中型“關(guān)系數(shù)據(jù)庫”應(yīng)用。
高可用性，就是讓數(shù)據(jù)庫能夠在盡量長的時(shí)間內(nèi)，穩(wěn)定提供服務(wù)，避免出現(xiàn)服務(wù)無法正常提供的情況。意外的硬件故障或者計(jì)劃內(nèi)的升級，都是對云數(shù)據(jù)庫可用性的挑戰(zhàn)。
為了提高可用性，可采用“數(shù)據(jù)庫主備同步機(jī)制”。
數(shù)據(jù)庫正常運(yùn)行時(shí)，用戶對“主數(shù)據(jù)庫”進(jìn)行訪問，當(dāng)“主數(shù)據(jù)庫”需要進(jìn)行計(jì)劃內(nèi)的升級時(shí)，控制系統(tǒng)將高可用模塊從“主數(shù)據(jù)庫”切換到“備份數(shù)據(jù)庫”上。
由于“主數(shù)據(jù)庫”中的緩存，保存了用戶經(jīng)常訪問的信息，突然地切換到“備份數(shù)據(jù)庫”中，可能會引起緩存命中率的降低，用戶感覺到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器變慢了。因此，主備數(shù)據(jù)庫計(jì)劃內(nèi)的切換，通常在用戶訪問壓力小的情況下進(jìn)行，從而為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。
當(dāng)“主數(shù)據(jù)庫”出現(xiàn)計(jì)劃外的錯(cuò)誤，導(dǎo)致訪問請求失敗時(shí)，連接保持技術(shù)就會迅速地將請求切換到“備份數(shù)據(jù)庫”上去，從而維護(hù)了云數(shù)據(jù)庫的可用性。
云數(shù)據(jù)庫在給用戶帶來便利、高效的使用體驗(yàn)以外，安全性也同樣重要。很多爆出的云數(shù)據(jù)庫安全問題警示，云數(shù)據(jù)庫還需要進(jìn)一步提升安全性，才能保證用戶的數(shù)據(jù)安全。
首先在云數(shù)據(jù)庫的訪問控制上，針對不同的用戶，需要賦予不同的權(quán)限，進(jìn)行合理授權(quán)。針對云數(shù)據(jù)庫的管理員，也需要進(jìn)行訪問控制。通常情況下，管理員的主要任務(wù)是維護(hù)數(shù)據(jù)庫的正常運(yùn)行，而不是訪問或者修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
如果黑客攻入了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行復(fù)制、刪除或者修改，將對云數(shù)據(jù)庫平臺的提供者和使用者，造成難以估量的負(fù)面影響。因此，針對云數(shù)據(jù)庫中的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，是一種非常必要的手段。
第一種方法是，對存儲數(shù)據(jù)庫的磁盤進(jìn)行加密，這能有效防止磁盤被破解。但由于數(shù)據(jù)庫在“網(wǎng)絡(luò)層”和“應(yīng)用層”上，依然是明文傳輸?shù)?；并且對磁盤的加密，也會破壞整體云平臺的性能。
第二種方法是，在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的外層加上“數(shù)據(jù)加密/解密”的代理，從而保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信過程中數(shù)據(jù)的安全性。
第三種方法是，在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的內(nèi)核層進(jìn)行加密，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在向數(shù)據(jù)庫中插入數(shù)據(jù)前，會自動加密數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)先進(jìn)行解密再傳遞給查詢程序。但是這種“加密/解密”的過程，也會加重服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。
最后，數(shù)據(jù)庫可以利用審計(jì)技術(shù)，準(zhǔn)確完整地記錄數(shù)據(jù)庫的訪問與操作行為。數(shù)據(jù)庫安全事件一旦發(fā)生，就能夠迅速精確地找到責(zé)任人，這也是對進(jìn)行正常訪問的用戶的一種保護(hù)。
在云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)尤為重要。云數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，要著重考慮“高可靠性、高可用性、高安全性 以及 良好的兼容性”等四個(gè)方面的因素。
一、 高可靠性
數(shù)據(jù)庫的可靠性，就是當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通知用戶“數(shù)據(jù)讀寫成功”后，不希望出現(xiàn)用戶訪問時(shí)，還有“數(shù)據(jù)讀寫未成功”的情況。
已知“主數(shù)據(jù)庫”和“備份數(shù)據(jù)庫”之間的數(shù)據(jù)同步，是通過同步日志的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)用戶花了5分鐘對“主數(shù)據(jù)庫”進(jìn)行讀寫操作。讀寫成功后，“主數(shù)據(jù)庫”向用戶反饋了“操作完成”的消息。此時(shí)“備份數(shù)據(jù)庫”開始進(jìn)行同步數(shù)據(jù)工作，同樣，這個(gè)過程也需要花費(fèi)5分鐘時(shí)間。
如果在這5分鐘之內(nèi)，“主數(shù)據(jù)庫”由于不可預(yù)知的故障出現(xiàn)了錯(cuò)誤，用戶的連接將被切換到“備份數(shù)據(jù)庫”上去。但是，此時(shí)“備份數(shù)據(jù)庫”的同步工作尚未完成。如果此時(shí)用戶對“備份數(shù)據(jù)庫”發(fā)出了查詢請求，就會發(fā)現(xiàn)一部分原以為已經(jīng)成功導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，并沒有導(dǎo)入成功。
一般而言，通常采用三種同步策略，來解決以上問題：
1、 異步：在備份數(shù)據(jù)庫正在同步數(shù)據(jù)時(shí)，不允許將連接切換到備份數(shù)據(jù)庫中去。一個(gè)常見的例子就是，人們用POS機(jī)刷銀行卡時(shí)，有時(shí)候會遇到POS機(jī)提示“網(wǎng)絡(luò)異?！钡那闆r，用戶只需要稍等十幾秒再進(jìn)行連接即可。這種等待在一些情形下是允許的。
2、 全同步：在“主數(shù)據(jù)庫”更新結(jié)束后，并不立即向用戶反饋更新成功的消息，而是等待所有“備份數(shù)據(jù)庫”同樣更新成功后，再向用戶反饋提示。這種方式的缺點(diǎn)是，數(shù)據(jù)庫更新的性能會降低很多，在一些大規(guī)模數(shù)據(jù)庫的行業(yè)中無法滿足應(yīng)用需求。
3、 半同步：半同步是一種對全同步和異步的折中方案。當(dāng)“主數(shù)據(jù)庫”進(jìn)行讀寫時(shí)，將日志信息傳送給“備份數(shù)據(jù)庫”，“備份數(shù)據(jù)庫”收到日志信息后，給“主數(shù)據(jù)庫”返回一個(gè)確認(rèn)信息。因此，在“主數(shù)據(jù)庫”完成讀寫操作時(shí)，“備份數(shù)據(jù)庫”已經(jīng)有了更新日志和部分更新的信息。此時(shí)，仍然需要等待“備份數(shù)據(jù)庫”完成讀寫后，才能將連接切換過去。
全網(wǎng)數(shù)據(jù)云服務(wù)器掛載的SSD云盤，具有超高隨機(jī)IOPS性能（ 即每秒進(jìn)行讀寫操作的次數(shù) ），適用于“高負(fù)載、對數(shù)據(jù)可靠性要求高”的I/O（輸入/輸出）密集型的核心關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可支持百萬行表級別的大中型“關(guān)系數(shù)據(jù)庫”應(yīng)用。
二、 高可用性
高可用性，就是讓數(shù)據(jù)庫能夠在盡量長的時(shí)間內(nèi)，穩(wěn)定提供服務(wù)，避免出現(xiàn)服務(wù)無法正常提供的情況。意外的硬件故障或者計(jì)劃內(nèi)的升級，都是對云數(shù)據(jù)庫可用性的挑戰(zhàn)。
為了提高可用性，可采用“數(shù)據(jù)庫主備同步機(jī)制”。
數(shù)據(jù)庫正常運(yùn)行時(shí)，用戶對“主數(shù)據(jù)庫”進(jìn)行訪問，當(dāng)“主數(shù)據(jù)庫”需要進(jìn)行計(jì)劃內(nèi)的升級時(shí)，控制系統(tǒng)將高可用模塊從“主數(shù)據(jù)庫”切換到“備份數(shù)據(jù)庫”上。
由于“主數(shù)據(jù)庫”中的緩存，保存了用戶經(jīng)常訪問的信息，突然地切換到“備份數(shù)據(jù)庫”中，可能會引起緩存命中率的降低，用戶感覺到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器變慢了。因此，主備數(shù)據(jù)庫計(jì)劃內(nèi)的切換，通常在用戶訪問壓力小的情況下進(jìn)行，從而為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。
當(dāng)“主數(shù)據(jù)庫”出現(xiàn)計(jì)劃外的錯(cuò)誤，導(dǎo)致訪問請求失敗時(shí)，連接保持技術(shù)就會迅速地將請求切換到“備份數(shù)據(jù)庫”上去，從而維護(hù)了云數(shù)據(jù)庫的可用性。
三、 高安全性
云數(shù)據(jù)庫在給用戶帶來便利、高效的使用體驗(yàn)以外，安全性也同樣重要。很多爆出的云數(shù)據(jù)庫安全問題警示，云數(shù)據(jù)庫還需要進(jìn)一步提升安全性，才能保證用戶的數(shù)據(jù)安全。
首先在云數(shù)據(jù)庫的訪問控制上，針對不同的用戶，需要賦予不同的權(quán)限，進(jìn)行合理授權(quán)。針對云數(shù)據(jù)庫的管理員，也需要進(jìn)行訪問控制。通常情況下，管理員的主要任務(wù)是維護(hù)數(shù)據(jù)庫的正常運(yùn)行，而不是訪問或者修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
如果黑客攻入了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行復(fù)制、刪除或者修改，將對云數(shù)據(jù)庫平臺的提供者和使用者，造成難以估量的負(fù)面影響。因此，針對云數(shù)據(jù)庫中的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，是一種非常必要的手段。
第一種方法是，對存儲數(shù)據(jù)庫的磁盤進(jìn)行加密，這能有效防止磁盤被破解。但由于數(shù)據(jù)庫在“網(wǎng)絡(luò)層”和“應(yīng)用層”上，依然是明文傳輸?shù)?；并且對磁盤的加密，也會破壞整體云平臺的性能。
第二種方法是，在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的外層加上“數(shù)據(jù)加密/解密”的代理，從而保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信過程中數(shù)據(jù)的安全性。
第三種方法是，在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的內(nèi)核層進(jìn)行加密，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在向數(shù)據(jù)庫中插入數(shù)據(jù)前，會自動加密數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)先進(jìn)行解密再傳遞給查詢程序。但是這種“加密/解密”的過程，也會加重服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。
最后，數(shù)據(jù)庫可以利用審計(jì)技術(shù)，準(zhǔn)確完整地記錄數(shù)據(jù)庫的訪問與操作行為。數(shù)據(jù)庫安全事件一旦發(fā)生，就能夠迅速精確地找到責(zé)任人，這也是對進(jìn)行正常訪問的用戶的一種保護(hù)。
四、 良好的兼容性
一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫平臺，必須能夠讓用戶便于進(jìn)行數(shù)據(jù)庫遷移，這時(shí)“兼容性”就顯得至關(guān)重要?？紤]到原有本地?cái)?shù)據(jù)庫的復(fù)雜性，以及數(shù)據(jù)庫語言的復(fù)雜性，應(yīng)該讓數(shù)據(jù)庫平臺盡可能地兼容多種數(shù)據(jù)庫版本與數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，從而能夠?yàn)橛脩籼峁└咝П憬莸姆?wù)。
以上這些就是我們云數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)所需要注意的地方，以上信息由全網(wǎng)數(shù)據(jù)小編分享，全網(wǎng)數(shù)據(jù)專業(yè)提供深圳服務(wù)器租用，深圳服務(wù)器托管，深圳主機(jī)租用，云服務(wù)器租用，寬帶租用等服務(wù)，歡迎咨詢可了解詳情。
