大数据数据存储方案 第1篇
分布式文件系统:分布式文件系统使用多个磁盘和服务器来存储大数据,这些磁盘和服务器之间可以并行访问和处理数据。常见的分布式文件系统包括Hadoop的HDFS和谷歌的GFS。
列式数据库:列式数据库将数据按列存储,相比于传统的行式数据库,列式数据库更适合用于大规模数据的存储和分析。列式数据库具有高压缩率、高查询性能等优势,适合于数据仓库、商业智能等应用。
NoSQL数据库:NoSQL数据库是一种非关系型数据库,它可以横向扩展以处理大规模的数据,并且可以提供良好的性能和可扩展性。常见的NoSQL数据库有MongoDB、Cassandra等。
大数据数据存储方案 第2篇
网站访问数据的特点大多数呈现为“二八定律”:80%的业务访问集中在20%的数据上。
例如:在某一段时间内百度的搜索热词可能集中在少部分的热门词汇上;新浪微博某一时期也可能大家广泛关注的主题也是少部分事件。
总的来说就是用户只用到了总数据条目的一小部分,当网站发展到一定规模,数据库IO操作成为性能瓶颈的时候,使用缓存将这一小部分的热门数据缓存在内存中是一个很不错的选择,不但可以减轻数据库的压力,还可以提高整体网站的数据访问速度。
使用缓存的方式可以通过程序代码将数据直接保存到内存中,例如通过使用Map或者ConcurrentHashMap;另一种,就是使用缓存框架:Redis、Ehcache、Memcache等。
使用缓存框架的时候,我们需要关心的就是什么时候创建缓存和缓存失效策略。
内存资源有限,选择如何创建缓存是一个值得思考的问题。另外,对于缓存的失效机制也是需要好好研究的,可以通过设置失效时间的方式进行设置;也可以通过对热门数据设置优先级,根据不同的优先级设置不同的失效时间等;
需要注意的是,当我们删除一条数据的时候,我们要考虑到删除该条缓存,还要考虑在删除该条缓存之前该条数据是否已经到达缓存失效时间等各种情况!
使用缓存的时候还要考虑到缓存服务器发生故障时候如何进行容错处理,是使用N多台服务器缓存相同的数据,通过分布式部署的方式对缓存数据进行控制,当一台发生故障的时候自动切换到其他的机器上去;还是通过Hash一致性的方式,等待缓存服务器恢复正常使用的时候重新指定到该缓存服务器。Hash一致性的另一个作用就是在分布式缓存服务器下对数据进行定位,将数据分布在不用缓存服务器上。
使用传统的JSP界面,前端界面的显示是通过后台服务器进行渲染后返回给前端游览器进行解析执行,如下图:
当然,现在提倡前后端分离,前端界面基本都是HTML网页代码,通过Angular JS或者NodeJS提供的路由向后端服务器发出请求获取数据,然后在游览器对数据进行渲染,这样在很大程度上降低了后端服务器的压力。
还可以将这些静态的HTML、CSS、JS、图片资源等放置在缓存服务器上或者CDN服务器上,一般使用最多的应该是CDN服务器或者Nginx服务器提供的静态资源功能。
数据库优化是整个网站性能优化的最基础的一个环节,因为,大多数网站性能的瓶颈都是开在数据库IO操作上,虽然提供了缓存技术,但是对数据库的优化还是一个需要认真的对待。一般公司都有自己的DBA团队,负责数据库的创建,数据模型的确立等问题,不像我们现在几个不懂数据库优化的人只能在网上找一篇篇数据库优化的文章,自己去摸索,并没有形成一个系统的数据库优化思路。
对于数据库的优化来说,是一种用技术换金钱的方式。数据库优化的方式很多,常见的可以分为:数据库表结构优化、SQL语句优化、分区、分表、索引优化、使用存储过程代替直接操作等 。
对于数据库的 开发规范与使用技巧以及设计和优化,前边的时候总结了一些文章,这里偷个懒直接放地址,有需要的可以移步看一下: a) MySQL开发规范与使用技巧总结: b) 在一个千万级的数据库查寻中,如何提高查询效率?:
另外,再设计数据库表的时候需不需要创建外键,使用外键的好处之一可以方便的进行级联删除操作,但是现在在进行数据业务操作的时候,我们都通过事物的方式来保证数据读取操作的一致性,我感觉相比于使用外键关联MySQL自动帮我们完成级联删除的操作来说,还是自己使用事物进行删除操作来的更放心一些。
对于SQL的优化,主要是针对SQL语句处理逻辑的优化,而且还要根据索引进行配合使用。另外,对于SQL语句的优化我们可以针对具体的业务方法进行优化,我们可以将执行业务逻辑操作的数据库执行时间记录下来,来进行有针对性的优化,这样的话效果还是很不错的!例如下图,展示了一条数据库操作执行调用的时间:
关于SQL优化的一些建议,以前整理了一些,还请移步查看:
a) 19个MySQL性能优化要点解析:
b) MySQL批量SQL插入各种性能优化:
分表是将一个大表按照一定的规则分解成多张具有独立存储空间的实体表,我们可以称为子表,每个表都对应三个文件,MYD数据文件,.MYI索引文件,.frm表结构文件。这些子表可以分布在同一块磁盘上,也可以在不同的机器上。数据库读写操作的时候根据事先定义好的规则得到对应的子表名,然后去操作它。
例如:用户表 用户的角色有很多种,可以通过枚举类型的方式将用户分为不同类别category:学生、教师、企业等 ,这样的话,我们就可以根据类别category来对数据库进行分表,这样的话每次查询的时候现根据用户的类型锁定一个较小的范围。
不过分表之后,如果需要查询完整的顺序就需要使用多表操作了。
数据库分区是一种物理数据库设计技术,DBA和数据库建模人员对其相当熟悉。虽然分区技术可以实现很多效果,但其主要目的是为了在特定的SQL操作中减少数据读写的总量以缩减响应时间。
分区和分表相似,都是按照规则分解表。不同在于分表将大表分解为若干个独立的实体表,而分区是将数据分段划分在多个位置存放,可以是同一块磁盘,也可以在不同的机器。分区后,表面上还是一张表,但数据散列到多个位置了。数据库读写操作的时候操作的还是大表名字,DMS自动去组织分区的数据。
当一张表中的数据变得很大的时候,读取数据,查询数据的效率非常低下,很容易的就是讲数据分到不同的数据表中进行保存,但是这样分表之后会使得操作起来比较麻烦,因为,将同类的数据分别放在不同的表中的话,在搜索数据的时候需要便利查询这些表中的数据。想进行CRUD操作还需要先找到对应的所有表,如果涉及到不同的表的话还要进行跨表操作,这样操作起来还是很麻烦的。
使用分区的方式可以解决这个问题,分区是将一张表中的数据按照一定的规则分到不同的区中进行保存,这样进行数据查询的时候如果数据的范围在同一个区域内那么就可以支队一个区中的数据进行操作,这样的话操作起来数据量更少,操作速度更快,而且该方法是对程序透明的,程序不需要进行任何的修改。
索引的大致原理是在数据发生变化的时候就预先按指定字段的顺序排列后保存到一个类似表的结构中,这样在查找索引字段为条件记录时就可以很快地从索引中找到对应记录的指针并从表中获取到相应的数据,这样速度是很快地。
不过,虽然查询的效率大大提高了,但是在进行增删改的时候,因为数据的变化都需要更新相应的索引,也是一种资源的浪费。
关于使用索引的问题,对待不同的问题,还是需要进行不同的讨论,根据具体的业务需求选择合适的索引对性能的提高效果是很明显的一个举措!
大数据数据存储方案 第3篇
所谓的静态资源就是我们网站中用到的Html、Css、Js、Image、Video、Gif等静态资源。应用程序和静态资源文件进行分离也是常见的前后端分离的解决方案,应用服务只提供相应的数据服务,静态资源部署在指定的服务器上(Nginx服务器或者是CDN服务器上),前端界面通过Angular JS或者Node JS提供的路由技术访问应用服务器的具体服务获取相应的数据在前端游览器上进行渲染。这样可以在很大程度上减轻后端服务器的压力。
例如,百度主页使用的图片就是单独的一个域名服务器上进行部署的
页面缓存是将应用生成的很少发生数据变化的页面缓存起来,这样就不需要每次都重新生成页面了,从而节省大量CPU资源,如果将缓存的页面放到内存中速度就更快。
可以使用Nginx提供的缓存功能,或者可以使用专门的页面缓存服务器Squid。
CDN服务器其实是一种集群页面缓存服务器,其目的就是尽早的返回用户所需要的数据,一方面加速用户访问速度,另一方面也减轻后端服务器的负载压力。
CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。其基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节,使内容传输的更快、更稳定。
CDN通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能虚拟网络,CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。其目的是使用户可就近取得所需内容,解决 Internet网络拥挤的状况,提高用户访问网站的响应速度。
也就是说CDN服务器是部署在网络运行商的机房,提供的离用户最近的一层数据访问服务,用户在请求网站服务的时候,可以从距离用户最近的网络提供商机房获取数据。电信的用户会分配电信的节点,联通的会分配联通的节点。
CDN分配请求的方式是特殊的,不是普通的负载均衡服务器来分配的那种,而是用专门的CDN域名解析服务器在解析与名的时候就分配好的。
CDN结构图如下所示: