Wat is Sharding en hoe werkt het?

Een shard is een onderdeel van een database dat is afgesplitst van de hoofddatabase en is opgeslagen op een aparte server of locatie. Dit maakt horizontale partitie mogelijk, waarbij bepaalde taken of gegevens over meerdere servers kunnen worden gedistribueerd om de prestaties en schaalbaarheid te verbeteren. Sharding wordt doorgaans gebruikt in grootschalige toepassingen waar de hoeveelheid gegevens die wordt opgeslagen en verwerkt te groot is voor één enkele server. . Door de gegevens in kleinere shards op te splitsen, kan elke server zich concentreren op een specifieke subset van de gegevens, waardoor de belasting op individuele servers wordt verminderd en de algehele systeemprestaties worden verbeterd. Er zijn verschillende soorten sharding, waaronder: 1. Op bereik gebaseerde sharding: hierbij worden de gegevens in bereiken verdeeld op basis van een specifieke sleutel of attribuut, en wordt elk bereik aan een afzonderlijke shard toegewezen. Een database voor een e-commercesite kan bijvoorbeeld op bereik gebaseerde sharding gebruiken om klanten op basis van hun achternaam in verschillende shards te verdelen. Op hash gebaseerde sharding: hierbij wordt een hash-functie gebruikt om gegevens toe te wijzen aan verschillende shards op basis van een specifieke sleutel of attribuut. Een platform voor sociale media kan bijvoorbeeld op hash gebaseerde sharding gebruiken om gebruikers over verschillende shards te verdelen op basis van hun gebruikersnaam.
3. Consistente hashing: dit is een variant van op hash gebaseerde sharding die ervoor zorgt dat elke shard een consistente subset van de gegevens bevat, zelfs als het aantal shards verandert. Dit kan helpen de prestaties en schaalbaarheid van het systeem te verbeteren.
4. Samengestelde sharding: hierbij wordt een combinatie van op bereik gebaseerde en op hash gebaseerde sharding gebruikt om de gegevens over meerdere shards te verdelen. Een online gamingplatform kan bijvoorbeeld samengestelde sharding gebruiken om spelers in verschillende shards te verdelen op basis van hun locatie en speltype. Sharding kan verschillende voordelen bieden, waaronder: 1. Verbeterde prestaties: Door de gegevens over meerdere servers te verdelen, kan sharding helpen de prestaties van het systeem te verbeteren door de belasting op individuele servers te verminderen.
2. Schaalbaarheid: Sharding maakt horizontale partitie van de gegevens mogelijk, waardoor het eenvoudiger wordt om het systeem te schalen door indien nodig meer servers toe te voegen. Flexibiliteit: Sharding kan worden gebruikt om gegevens te distribueren op basis van verschillende attributen of sleutels, waardoor een grotere flexibiliteit ontstaat in de manier waarop de gegevens worden opgeslagen en verwerkt.
4. Hoge beschikbaarheid: Door de gegevens over meerdere servers te distribueren, kan sharding helpen de beschikbaarheid van het systeem te verbeteren door het risico op een enkel storingspunt te verminderen. Sharding heeft echter ook enkele potentiële nadelen, waaronder: 1. Verhoogde complexiteit: Sharding kan de complexiteit van het systeem vergroten, omdat het extra infrastructuur en onderhoud vereist.
2. Gegevensconsistentie: Sharding kan het moeilijker maken om gegevensconsistentie tussen de verschillende shards te garanderen, omdat wijzigingen die in één shard zijn aangebracht mogelijk niet onmiddellijk worden weerspiegeld in andere shards. Netwerklatentie: Communicatie tussen de verschillende shards kan netwerklatentie introduceren, wat de prestaties van het systeem kan beïnvloeden. Gegevenslocatie: Sharding kan het moeilijker maken om ervoor te zorgen dat gegevens worden opgeslagen op dezelfde server of locatie als de applicatie die er toegang toe heeft, wat de prestaties van het systeem kan beïnvloeden.