[发明专利]一种分布式关系数据库自由扩展方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据库技术领域，尤其涉及一种分布式关系数据库自由扩展方法。

背景技术

早期数据库架构在应用系统中以单机数据库形式存在,参见图1所示，应用程序直接访问数据库节点，在业务系统不繁忙时,数据库一般不会成为瓶颈,但是当业务系统繁忙或增值迅猛时,数据库一旦成为瓶颈,扩展就比较麻烦,通常只能升级硬件。硬件性能和价格往往不成正比,付出1倍的价格往往不能得到1倍的性能提升。

后来出现了数据库架构在应用系统中以读写分离数据库形式存在，即读写分离的数据库架构,参见图2所示，应用程序通过中间节点访问数据库节点，这种架构适合读多写少的场景,一旦写多起来了,这种架构和传统架构一样会出现问题。

为了解决以上问题,在数据库读和写遇到瓶颈时可以自由扩展,分布式数据库产品应运而生,数据库架构在应用系统中以分布式数据库形式存在，参见图3所示，引用程序需要通过coordinator才能访问数据库节点，并且由GTM管理全局事务，使得现有的分布式数据库产品存在一些弊端，为了达到全局事务一致性,在分布式数据库中用 GTM模块来管理全局事务，参见图4所示，源数据库节点需要通过pg-xlcoordinaror来访问目标数据库节点，事务号和事务状态都由GTM(广域网负载均衡方案)来管理。GTM为单节点,使得现有分布式技术存在两个性能问题：一个问题是实际的OLTP(联机事务处理系统)测试时性能比单节点损失80％左右,所以不适合实际的OLTP应用；另一个问题是数据重分布需要从coordinator(协调者)节点转发,效率低下。

发明内容

本发明是为了解决现有分布式技术存在的因为使用GTM管理全局事务,不利于OLTP的应用场景,致使OLTP效率低下,不能满足实际生产需求，以及在数据重新分布时需要从coordinator节点流转导致效率低下的不足，提供一种用户可根据实际情况,选择数据分布算法,选择分布节点,自由的扩展数据库节点，以廉价的手段达到消除数据库瓶颈的目的，以及能在单数据库节点的情况下能提高OLTP效率，并能提升数据重分布效率的一种分布式关系数据库自由扩展方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种分布式关系数据库自由扩展方法，其步骤包括：

(1-1)部署应用程序，并且客户端布置在应用程序上；

(1-2)部署数据库代理节点；

(1-3)部署若干个数据库节点，并允许各个数据库节点之间能相互访问,拒绝应用程序直接访问数据库节点；

(1-4)部署数据库代理节点,并允许数据库代理节点访问所有的 数据库节点,允许应用程序访问数据库代理节点；

(1-5)在数据库代理节点存入数据库代理节点的节点信息和各个数据库节点的节点信息,节点信息包括节点号以及连接参数；

(1-6)编写便于路由使用的数值转换函数,数值转换函数能将任意一个数值转换成一个唯一的数字；

(1-7)编写路由算法；所述路由算法包括：随机算法、哈希算法、复制和取模算法；

(1-8)编写路由表,路由表的信息包括：路由表对应的表名、路由表对应的分布字段、路由表对应的路由算法、路由表对应的数据库节点数组；

(1-9)假设数据库节点包括源数据库节点和目标数据库节点，如果要把源数据库节点中的表的信息重新分布到目标数据库节点中的表中去，那么就能根据源数据库节点中需要重新分布的表的当前路由表信息来锁定源数据库节点中对应的表；

(1-10)根据需要在目标数据库节点中生成新的路由表；

(1-11)根据新的路由表包含的路由信息将数据分发到目标数据库节点中去，从而实现表的重新分布；

(1-12)重新分布完成后，对于目标数据库节点中已有的数据库节点需要交换底层数据文件,然后删除源数据库节点中的底层数据文件，而对于目标数据库节点中新增的数据库节点则不需要操作；并直接删除源数据库节点中已经重新分布过的表。