Репликация
На рис. 3 показано, каким образом в архитектуре систем баз данных может быть использована репликация. Опять же, эта идея проста и активно изучалась в прошлом. Как и в случае разделения, имеется несколько серверов баз данных. Каждый сервер баз данных управляет некоторой копией всей базы данных (или раздела базы данных, если репликация объединяется с разделением). При этом допустимо множество вариантов. На рис. 3 демонстрируется вариант, в котором репликация является прозрачной, и устройства хранения данных присоединены к серверам баз данных. Наиболее важным аспектом схемы репликации является механизм поддержания реплик в согласованном состоянии. Наиболее известен протокол ROWA (read-once, write all – чтение из любой реплики, запись во все реплики), основанный на поддержке эталонной копии (Master copy) [20]. Если репликация не является прозрачной, приложения направляют все запросы на обновление данных серверу баз данных, который управляет эталонной копией, а этот сервер (мастер-сервер, Master server) передает все обновления серверам-сателлитам после того, как эти обновления удается успешно зафиксировать. Приложения могут направлять запросы на чтение данных любому серверу баз данных (мастеру или сателлиту). Если репликация является прозрачной, то запросы автоматически направляются мастеру или сателлиту. На рис. 3 показана прозрачная репликация. Мастер сервер окрашен красным цветом (в левом нижнем углу рисунка).
Серверы баз данных могут работать на дешевом компьютерном оборудовании. В частности, серверы-сателлиты могут работать на дешевых стандартных машинах. Кроме того, архитектура с рис. 3 может хорошо масштабироваться при возрастании и сокращении рабочей нагрузки, если рабочая нагрузка в основном состоит из запросов на чтение данных. При сокращении рабочей нагрузки в любой момент времени любой сервер-сателлит может быть выведен из конфигурации системы. Если рабочая нагрузка возрастает, то при добавлении сервера-сателлита требуется скопировать в него базу данных с мастер-сервера (или какого-либо сервера-сателлита). Как показано в разд. 6, при наличии рабочих нагрузок с большим числом операций обновления мастер-сервер может стать узким местом системы.
Репликацию можно использовать для повышения уровня масштабируемости и надежности системы. Один из протоколов обеспечения надежности на основе репликации был разработан Oracle в составе продукта Oracle RAC [18].
Рис. 4. Распределенное управление
