请详细阅读有关Web应用架构设计方面的说明,在答题纸上回答问题1至问题3。
说明:
某软件公司开发运维了一个社交网站系统,该系统基于开源软件平台LAMP(Linux+Apache+MySQL+PHP)构建,运行一段时间以来,随着用户数量及访问量的增加,系统在Web服务器负载、磁盘I/O等方面出现了明显瓶颈,已不能满足大量客户端并发访问的要求,因此公司成立了专门的项目组,拟对系统架构进行调整以提高系统并发处理能力。目前系统采用了传统的三层结构,系统架构如图5-1所示。
针对并发数据库访问所带来的磁盘I/O瓶颈问题,项目组决定在数据层引入数据库扩展机制。经过调研得知系统数据库中存储的主要数据为以用户标识为索引的社交网络数据,且系统运行时发生的大部分数据库操作为查询操作。经过讨论,项目组决定引入数据库分区和MySQL主从复制两种扩展机制。数据库分区可采用水平分区和垂直分区两种方式,请用350字以内的文字说明在本系统中应采用哪种方式及其原因,并分析引入主从复制机制给系统带来的好处。
参考答案:
(1)本系统中应主要使用水平分区机制。根据已知信息,系统数据库中存储的主要数据为以用户标识为索引的社交网络数据,采用水平分区机制可根据用户标识将用户数据进行水平分割,用户操作时先将请求分发到不同数据库分区,再进行具体数据库操作,以提高数据库访问效率。
(2)引入主从复制机制所带来的好处:
①避免数据库单点故障:主服务器实时、异步复制数据到从服务器,当主数据库宕机时,可在从数据库中选择一个升级为主服务器,从而防止数据库单点故障。
②提高查询效率:根据系统数据库访问特点,可以使用主数据库进行数据的插入、删除及更新等写操作,而从数据库则专门用来进行数据查询操作,从而将查询操作分担到不同的从服务器以提高数据库访问效率。
解析:
本问题考查数据库集群相关知识。
根据已知信息,系统数据库中存储的主要数据为以用户标识为索引的社交网络数据,采用水平分区机制可根据用户标识将用户数据进行水平分割,用户操作时先将请求分发到不同数据库分区,再进行具体数据库操作,以提高数据库访问效率。因此本系统中应主要使用水平分区机制。
在系统中引入主从复制机制,首先可以利用主从复制机制的备份功能避免系统数据库单点故障;其次已知“系统运行时发生的大部分数据库操作为查询操作”。因此可以使用主数据库进行数据的插入、删除及更新等写操作,而从数据库则专门用来进行数据查询操作,从而将查询操作分担到不同的从服务器以提高数据库访问效率。