分布式数据库设计报告

分布式数据库设计报告

目录

1案例背景 (1)

1.1需求分析 (1)

2 分布式数据库设计 (2)

2.1 设计目标 (2)

2.1.1 总体设计目标 (2)

2.1.2 完成方式及周期 (3)

2.1.3分布式数据库架构图 (4)

2.1.4物理设计施工 (5)

3 总结 (5)

4所用设备汇总 (7)

成品车间分布式数据库设计

1案例背景

随着成品车间信息化程度越来越高，我们的传统集中式数据库系统的缺点逐渐体现出来主要有:

1、所有数据处理、存储集中在一台计算机上完成，一旦机器损坏或系统崩

溃数据数据很难恢复。

2、单台机器写入/查询处理能力不足，一台机器既要读取数据，又要写入数

据，遇到大批量超过单台数据库的处理能力，就会出现卡顿，在生产时

间不敢批量制造/查询数据。

3、硬件性能瓶颈，包括(硬盘、CPU、内存)，使用升级硬件的方法效果有限。

4、出现故障没有备用服务器可以替代。

5、当前成品车间存在2种数据库，oracle，sql sever，交叉使用不方便管

理维护，出现问题排查困难。

6、由于数据库初期创建数据库/表比较混乱，现在对数据的统计管理需要在

两台服务器之间交叉进行，统计难度高，效率低。

1.1需求分析

成品车间信息化程度越来越高，各个节点产生的数据量越来越大，对数据系统要求越来越高，我们所使用的传统集中式数据库已经无法从容应对越来越大的数据。

成品车间生产线数据库主要有oracle和sql server两种，分别分布在2台计算机中，柔性线、自动线、三相线交叉使用两种类型数据库，主要出现的问题有;

1、一旦其中一个数据库出现问题，那么就有很大的几率导致三条线体

的某个节点或全部节点失去数据服务，导致停线。

2、数据库出现故障，必须停线，故障修复之后才可以上线使用。

3、数据库处理能力有限，一旦进行数据统计，或者批量导出、写入数

据，数据库响应时间就会延长，严重时会影响到生产线的运行，带

来停线的风险。

4、硬件可拓展能力差，单台服务器使用升级硬件的方式来提高整个数

据库系统性能效果有限，花费高。

这就要求数据库必须变得稳定、快速、灵活，应具备分布式管理数据的能力，节点扩容添加灵活，容灾容错能力，数据安全增加备份服务器，主备数据同步无缝切换主备服务，读写分离功能，数据分片功能,每个节点都是一个独立的数据库，每个独立数据库上都有属于自己的局部业务应用，同时也能够支持全局的业务应用，数据由两台主机互相备份，一台异常宕机后出错另一台无缝提供数据服务，异常处理后可以即时并入系统，不用重启服务。

2 分布式数据库设计

分布式数据库系统是数据库系统与计算机网络相结合的产物，分布式计算是和集中式计算相对立的概念，分布式计算的数据可以分布在很大区域，它具备三方面的特点：一是物理分散性，即数据分散存储在各个不同的场地上；二是逻辑整体性，即分散的数据库在逻辑上是一个整体，在逻辑上就好像是一个集中的数据库系统；三是场地自治性，即各个场地上的数据由本地的DBMS (数据库管理系统)管理，具有高度自治的处理能力，能够独立完成本站点的局部业务应用。

2.1 设计目标

2.1.1 总体设计目标

根据分布式数据库设计的总体要求，结合实际现场生产案例的具体业务需求，该案例的总体设计目标如下：

（1）安全性：包括保证网络安全、数据库安全,建立严格的权限管理机制，后端数据库网络独立。

（2）配置方便：整个数据库配置后要实现热加载，不能重启整个系统服务。

（3）可扩充性：该分布式数据库的设计必须保证一定的可扩充性，以满足业务发展的需求，当系统需要扩容时，必须保证系统能够方便的将其加入，而并不需要修改源程序，以保证前端使用方式不变。

（4）可靠性：

1、改善系统的可靠性和可用性是分布式数据库的主要目标．将数据分

布于多个场地，并增加适当的冗余度可以提供更好的可靠性．一些可靠性要求较高的系统，这一点尤其重要．因为一个节点出了故障不会引起整个系统崩溃．因为故障场地的用户可以通过其它场地进入系统．而其它场地的用户可以由系统自动选择存取路径，避开故障场地，利用其它数据副本执行操作，不影响业务的正常运行，针对系统运行时可能遇到的各种软硬件故障，

2、分布式数据库应提供系统恢复机制和数据单节点定时备份功能，使

故障发生时遭受的损失最小。

3、当网络出现故障时，仍然允许对局部数据库的操作，而且一个位置

的故障不影响其他位置的处理工作，只有当访问出现故障位置的数据时，在某种程度上才受影响。

（5）数据一致性:分布式数据库在处理多节点数据时要保证主备数据的一致性、完整性。

2.1.2 完成方式及周期

系统设计目标分4期:

1、一期目标:完成部署4台存储服务器、1台数据路由器、调试(进行

稳定性测试，压力测试，主从切换测试)、完成定时备份功能，上线

提供服务。

2、二期目标:规划柔性线数据库表结构，创建相应的存储规则，完成柔

性线数据转移，替换柔性线应用软件使用的Sql Server数据库。

3、三期目标:

1、规范化SQL语句的使用，以数据库运行效率。

2、为保证前端的高可用，增加数据路由服务器至2台，替

换掉现有一台测试用路由服务器。(可以是当前办公电脑

联想小机箱) 。

3、加入数据路由服务器负载均衡服务，保证数据路由可靠

性。

4、将4台数据服务器内存升级为64或128GB，数据在内存

中执行效率是最高的。

5、使用独立交换机提供数据交换。