分布式資料庫等其它一些基本概念（一）

雲計算

基本概念：通過網絡将大量的計算處理分拆到多部伺服器，在計算之後回傳使用者終端。包括分布存儲、并行計算、虛拟化（存儲雲、計算雲、虛拟雲）。Cloud computing is the use of computing resources (HW and SW) that are delivered as a service using a network of remote servers typically hosted on the internet to store, manage and process data.

虛拟化：個人使用者是将一台實體機器的資源虛拟化成多份，以能同時啟動多個作業系統； 而雲虛拟化是将多個實體機器虛拟成一個大的資源池，讓使用者感覺是在使用一個機器。其有兩種模式，一是運作在作業系統上，支援硬體廣泛；一是直接運作在硬體上，效率更高（e.g. VMware ESX Server）。

雲分層

IaaS: Infrastructure-as-a-Service（基礎設施即服務）

PaaS: Platform-as-a-Service（平台即服務）

SaaS: Software-as-a-Service（軟體即服務）

DaaS: Destop-as-a-Service

Your IT needs are fluctuated, traditional IT capacity is flat.

分布式資料庫

特點：實體上分别存儲在不同的實體節點，這是與集中式資料庫的最主要的差別。資料會分片。

資料分片（Sharding/partition）

1）水準分片

2）垂直分片

3）導出分片

4）混合分片

NoSQL

解釋：即非關系型資料庫，為此我們首先要知道什麼是關系型資料庫，關系型資料庫（RDBMS）特點是建立在關系模型（Entity-Relationship Model，簡稱E-R Model）基礎上，事務符合ACID特性，滿足CAP理論中的CA。

目标：是為了應對大資料情況。

特點：1）能應付大資料，即高性能；2）事務符合BASE特性；3）滿足CAP理論中的AP或CP。

分類：

1）Key-Value存儲(如Bigtable)

2）列存儲（如HBase）

3）文檔型（如MongoDb）

4）圖形存儲

CAP理論

一緻性(Consistency) 

可用性(Availability) 

分區容忍性(Partition tolerance)

CAP原理指的是，對于一個分布式系統，這三個要素最多隻能同時實作兩點，不可能三者兼顧。

對于分布式資料系統，分區容忍性是基本要求。對于大多數web應用，其實并不需要強一緻性，是以犧牲一緻性而換取高可用性，是目前多數分布式資料庫産品的方向。不要求強一緻性，但還是要求最終一緻性eventually consistent

（要求更新過的資料能被後續的通路都能看到，這是強一緻性。如果能容忍後續的部分或者全部通路不到，則是弱一緻性。如果經過一段時間後要求能通路到更新後的資料，則是最終一緻性。）

ACID

1）A (Atomicity) 原子性，一個操作失敗，整個事務就失敗，需要復原。

2）C (Consistency) 一緻性，一直處于一緻，如現有完整性限制a+b=10，如果一個事務改變了a，那麼必須得改變b，使得事務結束後依然滿足a+b=10。

3）I (Isolation) 獨立性，A事務的改動未送出，則B事務未受影響。

4）D (Durability) 持久性，一旦事務送出，則改動會持久化（即儲存到硬碟檔案）。

BASE

由于CAP理論的存在，為了提高性能，出現了與ACID對應的BASE特性。

1）Basic Availability：基本可用

2）Soft-state ：軟狀态/柔性事務，可以了解為”無連接配接”的, 而 “Hard state” 是”面向連接配接”的

3）Eventual consistency：最終一緻性，最終整個系統（時間和系統的要求有關）看到的資料是一緻的。

事務隔離級别

READ_UNCOMMITTED 會出現髒讀、不可重複讀、幻讀

READ_COMMITTED   解決髒讀，會出現不可重複讀、幻讀問題

REPEATABLE_READ 解決髒讀、不可重複讀，會出幻讀

SERIALIZABLE 保證所有的情況不會發生（鎖表）

髒讀 ： A事務改動未送出，B事務也能讀到改動；

不可重複讀 ： A事務update送出，B事務能半路中途讀到改動；

幻讀 : A事務insert或delete送出，B事務能半路中途讀到改動；

OLAP

聯機分析處理（Online Analytical Processing），側重多元分析、決策支援；

相對應的是聯機事務處理OLTP（on-line transaction processing，傳統二維資料）。