数据库水平和垂直缩放之间的差异

Question

我遇到了许多NoSQL数据库和SQL数据库。有各种参数可以衡量这些数据库的优缺点，而可伸缩性就是其中之一。水平和垂直缩放这些数据库有什么区别？

Answer 1

水平扩展意味着您通过添加更多计算机进行扩展到资源池中，而垂直扩展意味着您通过向现有计算机添加更多电源（CPU，RAM）来进行扩展。

记住这一点的一种简单方法是考虑服务器机架上的计算机，我们在horizo​​ntal]方向上添加了更多的计算机，并在vertical方向上添加了更多的资源。

在数据库世界中，水平扩展通常基于数据的分区，即每个节点仅包含部分数据，在垂直扩展中，数据驻留在单个节点上，并且扩展通过多核完成，即扩展在该计算机的CPU和RAM资源之间加载。

通过水平扩展，通常可以通过向现有池中添加更多计算机来动态扩展，这更容易-垂直扩展通常限于单台计算机的容量，超出该容量的扩展通常会涉及停机时间，并且存在上限。

水平缩放的好例子是Cassandra，MongoDB，Google Cloud Spanner ..，垂直缩放的好例子是MySQL-Amazon RDS（MySQL的云版本）。通过从小型机器切换到大型机器，它提供了一种垂直扩展的简便方法。此过程通常涉及停机时间。

GigaSpaces XAP，Coherence等内存数据网格通常仅针对水平和垂直缩放进行了优化，这是因为它们未绑定到磁盘。通过分区进行水平扩展，并通过多核支持进行垂直扩展。

您可以在我之前的文章中阅读有关此主题的更多信息：Scale-out vs Scale-up和The Common Principles Behind the NOSQL Alternatives

Answer 2

公认的答案是关于水平缩放与垂直缩放的基本定义。但是不同于通常的看法，即只能通过Cassandra，MongoDB等实现数据库的水平扩展，我想补充一下，任何传统的RDMS都可以实现水平扩展。也无需使用任何第三方解决方案。

Answer 3

[您有一家公司，只有1名工人，但是当时您雇用了一个新候选人时，您有了1个新项目-这是水平扩展。新的候选人是新机器，项目是新的访问量/对api的调用。

Answer 4

简单来说：

Answer 5

让我们开始进行扩展，这需要增加资源，以便您的系统现在可以处理比以前更多的请求。

Answer 6

[没有提到的其他体系结构-基于SQL的数据库服务可实现水平扩展，而无需手动分片。这些服务在后台进行分片，因此它们使您能够运行传统的SQL数据库并像使用MongoDB或CouchDB这样的NoSQL引擎进行扩展。我熟悉的两个服务是PostgreSQL的EnterpriseDB和MySQL的Xeround。我看过Xeround的一份深入的post，它解释了为何难以扩展SQL数据库以及如何以不同的方式进行扩展-由于这是供应商的工作，所以要一针见血。还请查看Wikipedia的Cloud Database entry，其中有SQL，NoSQL，服务和自托管的很好的解释，以及每种组合的供应商列表和扩展选项。 ;）

Answer 7

是的，水平扩展意味着添加更多的计算机，但这也意味着群集中的计算机是相等的。 MySQL可以通过使用副本在读取数据方面进行横向扩展，但是一旦达到服务器内存/磁盘的容量，就必须开始跨服务器分片数据。这变得越来越复杂。由于复制速度通常太慢而无法跟上数据更改速度，因此经常使副本之间的数据保持一致是一个问题。

Answer 8

传统关系数据库被设计为客户端/服务器数据库系统。它们可以水平缩放，但是这样做的过程往往很复杂并且容易出错。像NuoDB这样的NewSQL数据库是以内存为中心的分布式数据库系统，旨在在保持传统RDBMS的SQL / ACID属性的同时水平扩展。

Answer 9

SQL数据库（例如Oracle，db2）还支持通过共享磁盘集群进行水平扩展。例如，Oracle RAC，IBM DB2 purescale或Sybase ASE Cluster版本。可以将新节点添加到Oracle RAC系统或DB2 purescale系统中，以实现水平扩展。

Answer 10

所有其他答案似乎已经很完整了，但是我没有看到Google Cloud Spanner作为具有水平缩放比例的关系数据库的示例，这就是为什么我要贡献一点点。

Answer 11

添加大量负载平衡器会产生额外的开销和延迟，这是在nosql数据库中水平扩展的缺点。这就像一个问题，为什么人们不建议使用RPC，因为它不可靠。