Sybase ASE 15.5 – Nhu cầu về tốc độ

Sybase ASE 15.5 – Nhu cầu về tốc độ
– Cập nhật kiến thức mới nhất năm 2023

Khẩu hiệu “Lớn hơn, Tốt hơn, Nhanh hơn” luôn là động lực đằng sau sự phát triển của công nghệ cơ sở dữ liệu. Bản phát hành mới nhất của Sybase ASE 15.5 cũng không ngoại lệ.

Sybase ASE 15.5 giới thiệu nhiều tính năng mới và một số cải tiến rất được mong đợi đối với các tính năng được giới thiệu trong các bản phát hành Sybase trước đó và tính năng mới thú vị nhất là cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ (IMDB).

Hiệu suất tăng với cơ sở dữ liệu mới và mức độ bền

Một tính năng mới đáng quan tâm khác là Cơ sở dữ liệu độ bền thư giãn (RDDB). Cách sử dụng tốt nhất của cơ sở dữ liệu này là khi bạn cần kiên trì hơn trong bộ nhớ ASE của IMDB. Cơ sở dữ liệu này dựa trên đĩa và không bị giới hạn bởi kích thước bộ nhớ.

Để hiểu đầy đủ về khả năng thích ứng IMDB của Sybase, bạn cần hiểu tác động của các mức độ bền mới có thể được đặt cho từng cơ sở dữ liệu riêng lẻ. Các mức độ bền này làm cho cơ sở dữ liệu IMDB và Relaxed Durability mới trở nên khả thi. Với các tùy chọn mới này, hiệu suất đạt được vượt xa cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ. Nó cũng mang lại hiệu suất kiểu bộ nhớ trong cho cơ sở dữ liệu liên kết với đĩa.

Cải thiện tình hình Đọc/Ghi

Khi đối mặt với những thách thức về hiệu suất, luôn có câu hỏi “Bạn muốn cải thiện hiệu suất đọc hay ghi?” Rõ ràng là có một sự khác biệt lớn giữa hai người.

Các hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ truyền thống phải tuân thủ một quy tắc đơn giản khi xử lý các giao dịch: ACID (Nguyên tử, Tính nhất quán, Cách ly và Độ bền). Nói tóm lại, mọi giao dịch phải đợi hệ thống phụ của đĩa xác nhận ghi vào đĩa. Trong những năm qua, Sybase đã phát triển các quy trình quản lý bộ đệm cực kỳ tinh vi và các chức năng quản lý tệp I/O để giảm thiểu tắc nghẽn hiệu suất rõ ràng này.

Đọc/Ghi, ACID và tempdb

Ngay cả tempdb cũng không hoàn toàn miễn nhiễm với yêu cầu ACID. Thay thế tempdb cho IMDB không thực sự tạo ra kết quả tương tự. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải hiểu cách ACID can thiệp vào việc cải thiện hiệu suất ghi. Bạn chỉ có thể đẩy hiệu suất ghi đến một giới hạn nhất định và đồng thời tuân thủ ACID.

Giá trị của giải pháp IMDB

Cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ (IMDB) bỏ qua yêu cầu ghi đĩa này và đó là yếu tố giúp cải thiện tốc độ. Được thiết kế cho các hệ thống giao dịch khối lượng lớn như giỏ hàng thương mại điện tử, IMDB là vô địch khi ghi dữ liệu giao dịch. Điều này về cơ bản là khác với bộ nhớ đệm dữ liệu của các công cụ cơ sở dữ liệu truyền thống. Bộ nhớ đệm dữ liệu cải thiện hiệu suất đọc, nhưng không cải thiện được hiệu suất ghi.

Công nghệ Chạy toàn bộ cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ, bao gồm ghi giao dịch, bỏ qua các ràng buộc về kiến ​​trúc phần cứng và tận dụng tối đa các phần hoạt động tốt nhất của bất kỳ cấu hình phần cứng nào, CPU và RAM vật lý. Về cơ bản, IMDB loại bỏ các liên kết yếu nhất trong chuỗi khi nói đến hiệu suất và I/O đĩa vật lý.

Ngoài việc chạy mọi thứ trong bộ nhớ, tất cả thời gian chờ xác nhận ghi trong bất kỳ quá trình xử lý giao dịch nào đã bị loại bỏ.

Sybase đã giới thiệu 3 cấp độ bền mới cho cơ sở dữ liệu. Các mức độ bền này cho biết khả năng duy trì trạng thái của cơ sở dữ liệu sau khi tắt máy:

đầy

Đây là mức độ bền tiêu chuẩn và nó phản ánh mô hình phục hồi ACID. Đây là giá trị mặc định nếu không có mức độ bền nào khác được chọn trong quá trình tạo cơ sở dữ liệu.

no_recovery

Điều này làm chính xác những gì nó nói. Sẽ không có sự phục hồi và về bản chất là không có dữ liệu; thậm chí không phải DDL, sẽ được lưu. Điều này áp dụng trong khi xảy ra sự cố hoặc trong khi tắt máy thường xuyên.

Để giảm thiểu việc mất DDL và dữ liệu, IMDB có thể được tạo dựa trên cơ sở dữ liệu mẫu. Cơ sở dữ liệu này có thể chứa bất kỳ thứ gì mà IMDB cần: DDL, thủ tục lưu sẵn, trình kích hoạt và dữ liệu. Điều này sẽ tạo một IMDB sạch mỗi khi khởi động hệ thống.

at_shutdown

Điều này phản ánh cái gọi là cơ sở dữ liệu Mức độ bền thoải mái. Điều này sẽ không bảo vệ dữ liệu và DDL trong sự cố hệ thống hoặc tắt máy không thân thiện, nhưng nó bảo toàn tất cả dữ liệu và DDL trong quá trình tắt bình thường.

Với bản phát hành ASE 15.5, IMDB chỉ có thể có độ bền no_recovery, điều này hạn chế việc sử dụng nó. Hy vọng tùy chọn at_shutdown sẽ sớm khả dụng. Với IMDB mức độ bền thoải mái, nhiều ứng dụng hơn có thể tận dụng công nghệ này.

Lợi ích của Tùy chọn no_recovery

Như một tác dụng phụ thú vị; bạn có thể sử dụng no_recovery với cơ sở dữ liệu liên kết đĩa bình thường và bạn sẽ nhận được hiệu ứng tương tự như IMDB. Tại sao bạn nên xem xét lựa chọn này? Đôi khi, chi phí chuyển cơ sở dữ liệu 200 GB sang IMDB không lớn hơn hiệu suất đạt được. Hoặc đơn giản là bạn không đủ khả năng chi trả chi phí đáng kể để chuyển đổi dung lượng ổ đĩa 200 GB giá rẻ thành các mô-đun RAM rất đắt tiền. Mặc dù thực tế là nó cũng nhanh nhất, nhưng không phải lúc nào bạn cũng có thể tiêu số tiền này. Đó là lý do tại sao áp dụng độ bền no_recovery là điều tốt nhất tiếp theo. Bạn vẫn sẽ được hưởng lợi từ hiệu suất ghi được cải thiện đáng kể, đồng thời tiết kiệm tiền bằng cách sử dụng hệ thống con I/O ổ đĩa hiện có của mình.

Các ứng dụng hưởng lợi nhiều nhất từ ​​IMDB

  • Các ứng dụng thương mại điện tử và đặc biệt là giỏ mua hàng là những ví dụ điển hình cho việc triển khai IMDB. Giỏ hàng theo truyền thống là các ứng dụng viết nhiều, tạo ra nhiều tranh cãi trong cơ sở dữ liệu truyền thống. Kịch bản ác mộng đối với mọi ứng dụng thương mại điện tử là không đáp ứng kịp nhu cầu từ lượng truy cập vào website tăng cao, làm quá tải máy chủ ứng dụng. Cơ sở dữ liệu dành nhiều thời gian hơn để chặn các phiên do chờ đợi I/O. Kết quả luôn giống nhau – mất doanh thu. Với IMDB, bạn có thể dẹp bỏ mọi lo lắng này.
  • Các ứng dụng web tự động biên dịch nội dung dựa trên hồ sơ người dùng, như danh mục đầu tư hoặc hồ sơ bán hàng lịch sử. Mỗi khi bạn có một cơ sở dữ liệu như một nút cổ chai tiềm năng để nhanh chóng tập hợp nội dung và cung cấp dữ liệu tùy chỉnh cho hàng nghìn phiên đồng thời, IMDB sẽ giảm bớt nút cổ chai đó ở mức độ lớn. Giữ cho tra cứu dữ liệu ở mức tối thiểu trong khi thay đổi trang là chìa khóa cho hiệu suất. IMDB có thể cung cấp câu trả lời để cung cấp dữ liệu từ kho dữ liệu của bạn cho ứng dụng web của khách hàng.
  • Hub và tổng hợp, bất kỳ cơ sở dữ liệu tổng hợp nào có thể tái tạo quá trình tải từ nguồn sang tuân thủ ACID bị thiếu của IMDB. Trong trường hợp xảy ra sự cố nghiêm trọng, dữ liệu nguồn phải được tải lại. Một ví dụ điển hình là bất kỳ dạng ứng dụng đánh dấu nào, trong đó dữ liệu từ nhiều nguồn được tổng hợp theo thời gian thực, được tổng hợp và sau đó được phân phối tới hàng nghìn hoặc hàng triệu người tiêu dùng.
  • Khối lượng đọc cao; Bộ đệm được đặt tên so với IMDB. Việc điều chỉnh bộ đệm sẽ giúp ích rất nhiều cho các ứng dụng đọc nhiều, nhưng các điểm chuẩn hiệu suất gần đây cho thấy IMDB cải thiện hiệu suất đọc gấp 2 lần so với thiết lập bộ đệm được đặt tên có cùng dữ liệu. Điều này chủ yếu là do giảm chi phí trong IMDB. Nếu bạn có một cơ sở dữ liệu tham chiếu hiện được lưu trữ đầy đủ trong bộ đệm ẩn có tên, thì việc chuyển đổi cơ sở dữ liệu này thành IMDB rất dễ dàng. Một kết xuất và tải đơn giản từ cơ sở dữ liệu tham chiếu vào IMDB sẽ chuẩn bị dữ liệu. Theo nguyên tắc thông thường, các cơ sở dữ liệu tham chiếu nhỏ và các kho lưu trữ dữ liệu tra cứu hiện được lưu giữ trong môi trường bộ nhớ cache có tên vì lý do hiệu suất là những ứng cử viên lý tưởng để chuyển đổi thành IMDB. Bạn có thể giữ dữ liệu hiện tại với kết xuất và tải từ cơ sở dữ liệu truyền thống và để thuận tiện hơn, hãy sử dụng cơ sở dữ liệu tham chiếu làm mẫu khi tạo IMDB.
  • Giao dịch sử dụng hỗn hợp – Với việc giới thiệu IMDB và RDDB, Sybase cũng đảm bảo rằng các tùy chọn độ bền cơ sở dữ liệu mới này được tích hợp đầy đủ. Một giao dịch đơn lẻ có thể xuất hiện trên cả ba loại cơ sở dữ liệu, đó là cơ sở dữ liệu tiêu chuẩn ACID đầy đủ, RDDB và IMDB. Điều này có nghĩa là các ứng dụng có thể tận dụng tối đa IMDB tốc độ cao để lưu trữ dữ liệu tham khảo và dữ liệu tạm thời, RDDB vẫn nhanh nhưng bền bỉ hơn và bảo mật của cơ sở dữ liệu tiêu chuẩn ACID đầy đủ và không bao giờ để lại một giao dịch nào.

Các nhà phát triển có thể tiết kiệm thời gian và công sức bằng cách không phát minh lại bánh xe xử lý dữ liệu liên tục tạm thời được chia sẻ giữa các mô-đun ứng dụng. Thông thường, các kho lưu trữ dữ liệu này đã được xử lý trong các cấu trúc bộ nhớ dùng chung và giao tiếp giữa các quá trình. Tempdb trước đây không đủ nhanh, ngay cả khi hầu hết các tệp tempdb có thể được giữ trong bộ nhớ bằng cách đặt chúng vào hệ thống tệp /tmp trên UNIX và yêu cầu quản trị viên hệ thống đảm bảo rằng /tmp hầu như được giữ trong bộ nhớ. Ngay cả trong cấu trúc này, tempdb phải tuân thủ ACID và cần rất nhiều sức mạnh xử lý để tuân thủ. IMDB không phải lo lắng về chi phí này. Viết được xử lý nhanh như đọc.

Không còn lo lắng về rò rỉ bộ nhớ hoặc tràn bộ nhớ. Chỉ cần chuyển dữ liệu liên tục tạm thời cho công cụ IMDB.

Các ứng dụng trong đó IMDB không phù hợp Mặc dù IMDB là một đóng góp lớn cho kiến ​​trúc cơ sở dữ liệu tổng thể, nhưng nó không phù hợp trong một số trường hợp nhất định.

  • Các ứng dụng trong đó độ bền không được thực thi nghiêm ngặt và khi cách tiếp cận tạm thời thuần túy của IMDB không phù hợp với nhu cầu kinh doanh.
  • Cơ sở dữ liệu Độ bền thoải mái phù hợp hơn cho các ứng dụng này, nếu một số giao dịch có thể bị mất trong trường hợp hệ thống gặp sự cố nghiêm trọng.
  • Các ứng dụng phải đảm bảo lưu trữ vĩnh viễn dữ liệu. Nói một cách đơn giản, hệ thống bán vé máy bay, thực hiện giao dịch trên thị trường chứng khoán, giao dịch tài chính dưới mọi hình thức và các ứng dụng nhạy cảm với dữ liệu khác dựa trên triển khai ACID cứng nhắc để xác nhận thực hiện giao dịch. Điều này đặc biệt đúng trong trường hợp hệ thống gặp sự cố thảm khốc, trong đó các giao dịch đã xác nhận cần được xác nhận lại và các giao dịch chưa xác nhận cần được đảo ngược về trạng thái ban đầu.
  • Kho dữ liệu không phù hợp chút nào. Kho dữ liệu và IMDB nằm ở hai đầu đối diện của quy mô kiến ​​trúc cơ sở dữ liệu và không kết hợp tốt với nhau.

Sybase ASE 15.5 IMDB so với các đối thủ của nó

Sybase luôn quản lý để phân tích thị trường, phân tích đối thủ cạnh tranh và học hỏi kinh nghiệm của họ trong suốt quá trình. Không có nhiều hệ thống IMDB thực sự có sẵn. Một trong những hệ thống IMDB hoạt động lâu nhất là Times Ten, hiện là một phần của Oracle. Mặc dù Times Ten được gắn nhãn là một hệ thống IMDB, kiến ​​trúc cơ bản được liên kết chặt chẽ hơn với tính năng mới RDDB của ASE 15.5 của Sybase, cơ sở dữ liệu độ bền thoải mái. Việc thêm độ bền at_shutdown vào IMDB kết hợp với khả năng giao dịch sinh ra nhiều loại cơ sở dữ liệu sẽ giúp Sybase ASE IMDB vượt lên trên Times Ten.

MS SQL Server hoàn toàn không cung cấp công cụ IMDB. Điều này rất có thể sẽ thay đổi trong tương lai. SQL Server 2008 cung cấp một biến thể của cơ sở dữ liệu độ bền thoải mái với các mô hình khôi phục cơ sở dữ liệu mới: ghi nhật ký hàng loạt, đơn giản và đầy đủ.

Tùy chọn khôi phục cơ sở dữ liệu SQL Server được ghi nhật ký hàng loạt tương tự như at_shutdown của Sybase ASE 15.5 và mô hình khôi phục cơ sở dữ liệu đơn giản phù hợp với mức độ bền đầy đủ của Sybase. Các tính năng mô hình khôi phục đầy đủ của SQL Server vượt xa mức độ bền đầy đủ mà Sybase cung cấp. Đây không phải là so sánh 1:1, nhưng giải thích ngắn gọn cách các hệ thống so sánh.

Một số ưu điểm chính của IMDB của Sybase là bạn có thể áp dụng các lệnh kết xuất và tải cơ sở dữ liệu bình thường. Bạn có thể kết xuất cơ sở dữ liệu ASE hiện có và tải nó vào IMDB. Chỉ Sybase cung cấp các tính năng này.

Phần kết luận

IMDB được cho là biên giới mới của kiến ​​trúc cơ sở dữ liệu và đáp ứng nhu cầu về “nhu cầu về tốc độ” hiện tại. Công nghệ này sẽ tìm thấy sự thích ứng rộng rãi như thế nào với các kiến ​​trúc sư và nhà phát triển phần mềm. Trong nhiều thập kỷ, cơ sở dữ liệu luôn là nơi lưu trữ an toàn do yêu cầu tuân thủ ACID nghiêm ngặt. Nắm bắt IMDB cũng có nghĩa là nắm lấy dữ liệu cơ sở dữ liệu liên tục tạm thời sẽ bị mất trong một sự kiện thảm khốc hoặc trong quá trình tắt hệ thống bình thường. Các quy trình mới về quản lý cơ sở dữ liệu phải được triển khai để quản lý thành công IMDB kết hợp với cơ sở dữ liệu truyền thống.

Kết thúc

Ngoài các bài viết tin tức, bài báo hàng ngày của SEMTEK, nguồn nội dung cũng bao gồm các bài viết từ các cộng tác viên chuyên gia đầu ngành về chuỗi kiến thức Kinh doanh, chiến lược tiếp thị, kiến thức quản trị doanh nghiệp và kiến thức quản lý, phát triển tổ chức doanh nghiệp,.. được chia sẽ chủ yếu từ nhiều khía cạnh liên quan chuỗi kiến thức này.

Bạn có thể dành thời gian để xem thêm các chuyên mục nội dung chính với các bài viết tư vấn, chia sẻ mới nhất, các tin tức gần đây từ chuyên gia và đối tác của Chúng tôi. Cuối cùng, với các kiến thức chia sẻ của bài viết, hy vọng góp phần nào kiến thức hỗ trợ cho độc giả tốt hơn trong hoạt động nghề nghiệp cá nhân!

* Ý kiến được trình bày trong bài viết này là của tác giả khách mời và không nhất thiết phải là SEMTEK. Nhân viên tác giả, cộng tác viên biên tập sẽ được liệt kê bên cuối bài viết.

Trân trọng,

Các chuyên mục nội dung liên quan