一种关于存储分片扩展的方案

白帆

摘 要 数据库的扩展是分布式存储的关键技术，本文对sharding技术的适用环境进行了研究，介绍了一种基于存储分片技术对于数据库系统扩展能力的提升方法。

关键词 分布式 存储 分片 扩展

中图分类号：TP311.13 文献标识码：A

0引言

如何提升数据库的扩展能力一直是数据库技术的核心问题，随着互联网高速发展，商业数据库软件对数据库的自动扩展能力显示出不适应的情况，暴露出一些不足之处，本文结合sharding碎片技术，对该技术适合的应用领域进行分析研究，提出了一种存储分片扩展的新方案，改进分布式数据库存储管理，提升扩展能力。

1 分片技术介绍

1.1 sharding 的定义

shard即“碎片”，sharding也称作数据切分或分区。是指通过某种条件，把同一个数据库中的数据分散到多个数据库或多台机器上，以减小单台机器压力。

1.2 常见的sharding切分算法

hash切分

hash放置是以每条数据的一个域或者多个域（一般都选择主键或者unique键）作为划分键K，假设总共的节点数量为N （1-N）， 那么数据被分配到的节点编号为：

n = hash（k） mod N

hash划分实现非常简单，只要所采用的哈希函数能把值算的足够均匀，那么数据将会很均匀的被切分到各个节点，而且几乎不需要元数据就可以进行查询的路由。但是，hash切分也存在很明显的两个缺点：

（1）实用性较差，由于划分键的值被hash化，生成一个与输入分布无关、输出均匀的值，所以每个节点内数据之间并没有什么逻辑相关性，关联数据集中性差，这样不能高效的支持一些具有范围性或分类性的服务，比如区域性服务、以时间范围为约束的服务等。……