Scaling MySQL

本文介绍了MySQL的垂直分区和水平联合两种扩展方式,对比了MyISAM、InnoDB、BerkeleyDB和MEMORY四种存储引擎的特点,并详细阐述了MySQL备份机制及数据库分区的方法。
[b]一、两种scaling方式[/b]
1,Vertical partitioning,生成的segments称为partitions
2,Horizontal federation,生成的segments称为shards

[b]二、Storage engines[/b]
[b]1,MyISAM[/b]
IBM开发的ISAM(Indexed Sequential Access Method)的扩展,是MySQL默认的storage engine
MyISAM由三个文件组成,.frm文件存储table定义,.MYD文件存储row data,.MYI文件存储索引
MyISAM使用table-level locking,三种lock类型,READ LOCAL、READ、WRITE
MyISAM不支持transaction
MyISAM的一个特性FULLTEXT索引:
[code]
mysql> SELECT * FROM articles WHERE MATCH (title,body)
-> AGAINST ('+foo -"bar baz"' IN BOOLEAN MODE);
[/code]
MyISAM使用R-Tree索引支持GIS(geographical and spatial)

[b]2,InnoDB[/b]
InnoDB完全支持ACID(atomicity, consistency, isolation, durability)
InnoDB支持transaction
InnoDB使用MVCC(Multi-Versioned Concurrency Control)支持row-level locking,concurrency支持很好
InnoDB支持foreign keys
InnoDB使用B-tree和clustered primary keys来存储索引
InnoDB tables中的row data根据primary key排序来存储,按顺序检索速度快

[b]3,Berkeley DB[/b]
BDB数据库由成对的key、value组成,每个row存储为一个唯一的key、value对,按key检索速度快
BDB支持transaction和page-level locking

[b]4,MEMORY[/b]
数据存储在内存中,不会持久化到硬盘
速度快,对临时表非常有用

[b]三、MySQL备份[/b]
MySQL支持replication来帮助我们scale reads
[b]1,Master-Slave Replication[/b]
[code]
Master: Reads and writes
|
| Replication
|
Slave、Slave、Slave... : Reads
[/code]
可以很好的scale read capacity,但是不能scale write capacity

[b]2,Tree Replication[/b]
[code]
Master: Reads and writes
|
| Replication
|
Slave/Master、Slave、Slave... : Reads
|
| Replication
|
Slave、Slave、Slave... : Reads
[/code]
可以将一部分数据备份到Slave/Master中以增加频繁读取部分数据的Reads capacity

[b]3,Master-Master Replication[/b]
[code]
Master: Reads and writes
|
| Replication
|
Master: Reads and writes
[/code]
这种备份方式可以链成环,还可以为每个Master建立Slave以增强Reads capacity

以上各种备份均可能有Replication Lag和Stale read的问题

[b]四、数据库Partitioning[/b]
数据库备份只能增加读性能而不能很好的增加写性能,所以引入数据库Partitioning
有两种方式:纵向(Clustering)和横向(Federation)
[b]1,Clustering[/b]
[code]
Large database with 6 tables
| |
X
Cluster with 2 tables Cluster with 2 tables Cluster with 2 tables
[/code]
缺点是维护困难,同时会增加连接数,这种Partitioning方式的scaling能力有限

[b]2,Federation[/b]
MySQL5的NDB存储引擎尝试在内部实现横向Partitioning而我们不用更改程序逻辑
Oracle的RAC(Real Application Clusters)做同样的事情,只不过价钱太贵,$25,000/processor
SQL Server也有同样的实现,但是除了速度较慢外,你只能用Windows,而且价钱也是高达$30,000/processor
[b]The key to avoiding cross-shard queries is to federate your data in such as way that all the records you need to fetch together reside on the same shard.[/b]
例如,一个页面中需要显示User的Profile和Comments,我们可以将User表与Comments表中相关的数据放在一个shard中
[code]
Application logic
|
|
Federation logic(Middleware)
|
|
Shard Shard Shard
[/code]
当我们知道一个User的ID来查找User的Profile和Comments信息时,我们将User的ID传递给Middleware,Middleware知道去哪里查找User的Profile和Comments数据,然后Middleware来take care返回正确的数据给应用层
应用层不用知道有多少shards、数据在shards之间怎样划分、User数据被赋到哪个shard,一切都是透明的
基于实时迭代的数值鲁棒NMPC双模稳定预测模型(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了基于实时迭代的数值鲁棒非线性模型预测控制(NMPC)双模稳定预测模型的研究与Matlab代码实现,重点在于通过数值方法提升NMPC在动态系统中的鲁棒性与稳定性。文中结合实时迭代机制,构建了能够应对系统不确定性与外部扰动的双模预测控制框架,并利用Matlab进行仿真验证,展示了该模型在复杂非线性系统控制中的有效性与实用性。同时,文档列举了大量相关的科研方向与技术应用案例,涵盖优化调度、路径规划、电力系统管理、信号处理等多个领域,体现了该方法的广泛适用性。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab编程能力,从事自动化、电气工程、智能制造等领域研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①用于解决非线性动态系统的实时控制问题,如机器人控制、无人机路径跟踪、微电网能量管理等;②帮助科研人员复现论文算法,开展NMPC相关创新研究;③为复杂系统提供高精度、强鲁棒性的预测控制解决方案。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码进行仿真实践,重点关注NMPC的实时迭代机制与双模稳定设计原理,并参考文档中列出的相关案例拓展应用场景,同时可借助网盘资源获取完整代码与数据支持。
UWB-IMU、UWB定位对比研究(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了名为《UWB-IMU、UWB定位对比研究(Matlab代码实现)》的技术文档,重点围绕超宽带(UWB)与惯性测量单元(IMU)融合定位技术展开,通过Matlab代码实现对两种定位方式的性能进行对比分析。文中详细阐述了UWB单独定位与UWB-IMU融合定位的原理、算法设计及仿真实现过程,利用多传感器数据融合策略提升定位精度与稳定性,尤其在复杂环境中减少信号遮挡和漂移误差的影响。研究内容包括系统建模、数据预处理、滤波算法(如扩展卡尔曼滤波EKF)的应用以及定位结果的可视化与误差分析。; 适合人群:具备一定信号处理、导航定位或传感器融合基础知识的研究生、科研人员及从事物联网、无人驾驶、机器人等领域的工程技术人员。; 使用场景及目标:①用于高精度室内定位系统的设计与优化,如智能仓储、无人机导航、工业巡检等;②帮助理解多源传感器融合的基本原理与实现方法,掌握UWB与IMU互补优势的技术路径;③为相关科研项目或毕业设计提供可复现的Matlab代码参考与实验验证平台。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码逐段理解算法实现细节,重点关注数据融合策略与滤波算法部分,同时可通过修改参数或引入实际采集数据进行扩展实验,以加深对定位系统性能影响因素的理解。
本系统基于MATLAB平台开发,适用于2014a、2019b及2024b等多个软件版本,并提供了可直接执行的示例数据集。代码采用模块化设计,关键参数均可灵活调整,程序结构逻辑分明且附有详细说明注释。主要面向计算机科学、电子信息工程、数学等相关专业的高校学生,适用于课程实验、综合作业及学位论文等教学与科研场景。 水声通信是一种借助水下声波实现信息传输的技术。近年来,多输入多输出(MIMO)结构与正交频分复用(OFDM)机制被逐步整合到水声通信体系中,显著增强了水下信息传输的容量与稳健性。MIMO配置通过多天线收发实现空间维度上的信号复用,从而提升频谱使用效率;OFDM方案则能够有效克服水下信道中的频率选择性衰减问题,保障信号在复杂传播环境中的可靠送达。 本系统以MATLAB为仿真环境,该工具在工程计算、信号分析与通信模拟等领域具备广泛的应用基础。用户可根据自身安装的MATLAB版本选择相应程序文件。随附的案例数据便于快速验证系统功能与性能表现。代码设计注重可读性与可修改性,采用参数驱动方式,重要变量均设有明确注释,便于理解与后续调整。因此,该系统特别适合高等院校相关专业学生用于课程实践、专题研究或毕业设计等学术训练环节。 借助该仿真平台,学习者可深入探究水声通信的基础理论及其关键技术,具体掌握MIMO与OFDM技术在水声环境中的协同工作机制。同时,系统具备良好的交互界面与可扩展架构,用户可在现有框架基础上进行功能拓展或算法改进,以适应更复杂的科研课题或工程应用需求。整体而言,该系统为一套功能完整、操作友好、适应面广的水声通信教学与科研辅助工具。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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