Τι είναι το Sharding και πώς λειτουργεί;

Ένα θραύσμα είναι ένα μέρος μιας βάσης δεδομένων που χωρίζεται από την κύρια βάση δεδομένων και αποθηκεύεται σε ξεχωριστό διακομιστή ή τοποθεσία. Αυτό επιτρέπει την οριζόντια κατάτμηση, όπου ορισμένες εργασίες ή δεδομένα μπορούν να διανεμηθούν σε πολλούς διακομιστές για τη βελτίωση της απόδοσης και της επεκτασιμότητας.

Η κοινή χρήση χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας όπου ο όγκος των δεδομένων που αποθηκεύονται και επεξεργάζονται είναι πολύ μεγάλος για να τον χειριστεί ένας μεμονωμένος διακομιστής . Διαχωρίζοντας τα δεδομένα σε μικρότερα θραύσματα, κάθε διακομιστής μπορεί να εστιάσει σε ένα συγκεκριμένο υποσύνολο δεδομένων, μειώνοντας το φόρτο σε μεμονωμένους διακομιστές και βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση του συστήματος.

Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι διαμοιρασμού, όπως:

1. Διαμοιρασμός βάσει εύρους: Αυτό περιλαμβάνει τη διαίρεση των δεδομένων σε εύρη με βάση ένα συγκεκριμένο κλειδί ή χαρακτηριστικό και την αντιστοίχιση κάθε περιοχής σε ένα ξεχωριστό θραύσμα. Για παράδειγμα, μια βάση δεδομένων για έναν ιστότοπο ηλεκτρονικού εμπορίου μπορεί να χρησιμοποιεί διαμοιρασμό βάσει εύρους για να χωρίσει τους πελάτες σε διαφορετικά θραύσματα με βάση το επίθετό τους.
2. Διαμοιρασμός βάσει κατακερματισμού: Περιλαμβάνει τη χρήση μιας συνάρτησης κατακερματισμού για την αντιστοίχιση δεδομένων σε διαφορετικά θραύσματα με βάση ένα συγκεκριμένο κλειδί ή χαρακτηριστικό. Για παράδειγμα, μια πλατφόρμα μέσων κοινωνικής δικτύωσης μπορεί να χρησιμοποιεί διαμοιρασμό που βασίζεται σε κατακερματισμό για τη διανομή των χρηστών σε διαφορετικά θραύσματα με βάση το όνομα χρήστη τους.
3. Συνεπής κατακερματισμός: Αυτή είναι μια παραλλαγή του διαμοιρασμού που βασίζεται σε κατακερματισμό που διασφαλίζει ότι κάθε θραύσμα περιέχει ένα συνεπές υποσύνολο δεδομένων, ακόμη και όταν αλλάζει ο αριθμός των θραυσμάτων. Αυτό μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της απόδοσης και της επεκτασιμότητας του συστήματος.
4. Σύνθετος διαμοιρασμός: Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση ενός συνδυασμού διαμοιρασμού βάσει εύρους και κατακερματισμού για τη διανομή των δεδομένων σε πολλά θραύσματα. Για παράδειγμα, μια διαδικτυακή πλατφόρμα τυχερών παιχνιδιών μπορεί να χρησιμοποιεί σύνθετο διαμοιρασμό για να χωρίσει τους παίκτες σε διαφορετικά θραύσματα με βάση την τοποθεσία και τον τύπο του παιχνιδιού. Βελτιωμένη απόδοση: Με τη διανομή των δεδομένων σε πολλούς διακομιστές, η κοινή χρήση μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της απόδοσης του συστήματος μειώνοντας το φόρτο σε μεμονωμένους διακομιστές.
2. Επεκτασιμότητα: Η κοινή χρήση επιτρέπει την οριζόντια κατάτμηση των δεδομένων, γεγονός που διευκολύνει την κλιμάκωση του συστήματος προσθέτοντας περισσότερους διακομιστές όπως απαιτείται.
3. Ευελιξία: Η κοινή χρήση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διανομή δεδομένων με βάση διαφορετικά χαρακτηριστικά ή κλειδιά, επιτρέποντας μεγαλύτερη ευελιξία στον τρόπο αποθήκευσης και επεξεργασίας των δεδομένων.
4. Υψηλή διαθεσιμότητα: Με τη διανομή των δεδομένων σε πολλούς διακομιστές, η κοινή χρήση μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της διαθεσιμότητας του συστήματος μειώνοντας τον κίνδυνο ενός μόνο σημείου αστοχίας.

Ωστόσο, η κοινή χρήση έχει επίσης ορισμένα πιθανά μειονεκτήματα, όπως:

1. Αυξημένη πολυπλοκότητα: Το Sharding μπορεί να προσθέσει πολυπλοκότητα στο σύστημα, καθώς απαιτεί πρόσθετη υποδομή και συντήρηση.
2. Συνέπεια δεδομένων: Η κοινή χρήση μπορεί να καταστήσει πιο δύσκολη τη διασφάλιση της συνέπειας των δεδομένων στα διάφορα θραύσματα, καθώς οι αλλαγές που γίνονται σε ένα θραύσμα ενδέχεται να μην αντικατοπτρίζονται αμέσως σε άλλα θραύσματα.
3. Καθυστέρηση δικτύου: Η επικοινωνία μεταξύ των διαφορετικών θραυσμάτων μπορεί να δημιουργήσει καθυστέρηση δικτύου, η οποία μπορεί να επηρεάσει την απόδοση του συστήματος.
4. Τοπικότητα δεδομένων: Η κοινή χρήση μπορεί να κάνει πιο δύσκολη τη διασφάλιση ότι τα δεδομένα αποθηκεύονται στον ίδιο διακομιστή ή τοποθεσία με την εφαρμογή που έχει πρόσβαση σε αυτά, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει την απόδοση του συστήματος.