Mehrdimensionale Skalierung Einführung

Couchbase Multi-Dimensional Scaling ist eine bahnbrechende Datenbanktechnologie, die die Anwendungsleistung erheblich steigert und die Kosten drastisch reduziert. Multi-Dimensional Scaling erreicht diese Vorteile durch die Möglichkeit, einzelne Datenbankdienste - Query, Index und Daten - zu trennen, zu isolieren und zu skalieren. So können Sie mehr als ein Hardwareprofil unterstützen und die Ressourcen für einen einzelnen Dienst optimieren. Das Ergebnis ist, dass Sie komplexe Abfragen ausführen, unbegrenzte Indizes erstellen und Daten über viele Knoten hinweg skalieren können, ohne sich Gedanken über Leistungseinbußen zu machen.

Andere Datenbanken wie MongoDB, Oracle und Cassandra haben einen einschränkenden Ansatz für die Skalierung, der Sie zwingt, jeden Datenbankdienst auf jedem Knoten auszuführen. Dieser Ansatz führt zu Ressourcenkonflikten, langsamerer Performance, eingeschränkten Abfragemöglichkeiten und Overprovisioning. Couchbase Server mit multidimensionaler Skalierung beseitigt all diese Einschränkungen, was zu höherer Leistung, größerer Skalierung und niedrigeren Kosten führt.

Warum ist eine multidimensionale Skalierung notwendig?

Während die Skalierung einer verteilten Architektur für Daten großartig ist, stellt sie für Indizes und Abfragen eine Herausforderung dar: Die Skalierung von Daten beschleunigt Lese- und Schreibvorgänge, verlangsamt aber Abfragen, und die Erstellung von Indizes beschleunigt zwar Abfragen, verlangsamt aber Schreibvorgänge. Wenn Sie beispielsweise Ihre Datenbank so skalieren, dass sie eine riesige Datenmenge unterstützt, leidet die Abfrageleistung dramatisch, denn je mehr Knoten an einer verteilten Abfrage beteiligt sind, desto schlechter ist sie. Und wenn Sie viele Indizes erstellen, um die Abfrageleistung zu verbessern, wirkt sich dies negativ auf die Schreibleistung aus, da die Schreibvorgänge erst abgeschlossen sind, wenn alle Indizes aktualisiert wurden. Das Fazit ist, dass eine Skalierung, bei der jeder Datenbankdienst auf jedem Knoten läuft, zu einem großen Effizienz- und Leistungsabfall führen kann.

Wie profitieren die Datenbankdienste von der Isolierung?

Abfragen erfordern schnelle Prozessoren

Wenn eine Abfrage von einem einzigen Knoten oder viele Abfragen von vielen Knoten ausgeführt werden können, werden die Ergebnisse schneller zurückgegeben und die Lese- und Schreibvorgänge werden nicht durch die Beanspruchung von CPU-Zeit verlangsamt.

Indizes erfordern hochleistungsfähige SSDs

Wenn ein Index auf einem einzigen Knoten oder viele Indizes auf vielen Knoten gespeichert werden können, kann er schneller durchsucht werden und verlangsamt die Schreibvorgänge nicht durch die Beanspruchung von Festplatten-IO.

Daten sind der einzige Grund für eine verteilte Datenbank

Je mehr Knoten Sie haben, desto mehr Daten können Sie speichern. Diese Knoten profitieren von mehr Speicher, benötigen aber weniger CPU und Festplatte. Wenn Daten von Abfragen und Indizes isoliert werden, verbessert sich nicht nur die Lese- und Schreibleistung, sie bleibt auch konsistent.

Vorteile der Isolierung

Abfrage Index Daten
Optimierung der Ressourcen Verarbeitung Lagerung Speicher
Vorteile der Isolierung Abfragen sind schneller.

Abfragen verlangsamen weder das Lesen noch das Schreiben.

Die Skalierung des Abfragedienstes erzwingt keine Neuverteilung der Daten.

Keine CPU-Konkurrenz mit den Index- und Datendiensten.

 

Indizes werden schneller durchsucht.

Indizes verlangsamen die Schreibvorgänge nicht.

Die Skalierung des Indexdienstes erzwingt keine Neugewichtung der Daten.

Keine IO-Konkurrenz mit dem Datendienst.

Keine Begrenzung der Anzahl der Indizes.

 

 Lese- und Schreibvorgänge sind schneller.

Durch die Skalierung der Daten werden Abfragen und Indexsuchen nicht verlangsamt.

Die Skalierung des Datendienstes erzwingt keine Neugewichtung der Indizes.

Keine Ressourcenkonkurrenz mit den Abfrage- und Indexdiensten.

 

 
Hardware-Anforderungen Schneller Prozessor

Weniger Speicher

HDD

 

 Basis-Prozessor

Weniger Speicher

SSD

 

 Basis-Prozessor

Mehr Speicher

HDD oder SSD

 

Wie funktioniert die mehrdimensionale Skalierung?

Mit der multidimensionalen Skalierung können Sie Datenbankdienste - Abfragen, Indizierung und Daten - trennen und isolieren, so dass Sie die Ressourcen für jeden einzelnen Dienst auf der Grundlage seiner individuellen Arbeitslast skalieren und optimieren können.

- Ihre Abfragen und Indizes werden besser funktionieren, da sie nicht mehr jeden Knoten benötigen.
- Ihre gesamte Anwendung wird leistungsfähiger, da Lese- und Schreibvorgänge sowie Abfragen nicht mehr um gemeinsam genutzte Ressourcen konkurrieren.
- Ihre Hardwarekosten werden sinken, da Sie größere Server für Abfragen und Indizes und kleinere Server für Daten einsetzen können.

Die Vorteile sind einschneidend und unmittelbar.

Technischer Nutzen

- Verbesserte Anwendungsleistung

- Verbesserte Anwendungsstabilität

- Verbesserte Nutzung von Ressourcen

- Verbesserte Betriebseffizienz

Geschäftlicher Nutzen

- Bessere Kundenerfahrung

- Konsistente Kundenerfahrung

- Niedrigere Hardwarekosten

- Geringerer Verwaltungsaufwand