[发明专利]数据库分片

说明书

提供了用于在分片数据库的分片表中存储记录和从分片数据库的分片表检索记录的计算机实现的方法、计算机程序产品和系统。分片数据库包括多个数据库分片。数据库分片各自被配置为存储分片表的记录的子集。数据库分片还各自与相应的布隆过滤器相关联。通过生成与多个相应布隆过滤器中的每一个一起使用的要存储的记录的分片关键字的相应表示，将该记录插入到分片表中。然后计算多个布隆过滤器中的每一个布隆过滤器的当前值和与该布隆过滤器一起使用的分片关键字的相应表示之间的汉明距离，并且基于所计算的汉明距离从那些数据库分片中选择用于存储该记录的数据库分片。

背景技术

技术领域

本发明涉及分片数据库。具体地，本发明涉及用于存储和检索分片数据库的分片表中的记录的方法、系统和计算机程序产品。

相关技术的描述

数据库分片是用于将数据库拆分成称为数据库分片的多个较小部分的已知技术。这种技术也可以被称为水平分割。

通常，当将分片应用于数据库时，数据库分片中的每一个被配置为包括与所有其他数据库分片相同的模式(这可以是针对整个数据库或针对其某个子集的模式)。换言之，数据库分片中的每一个包括与其他数据库分片中的每一个相同的表定义。在应用数据库分片技术期间，某些表可以被配置为分片表。这意味着那些表的记录将被分布在数据库分片之间，使得存储在每个数据库分片上的那些表中的记录(或数据)对于每个数据库碎片将是不同的。通常基于从分片表的一个或多个字段导出的分片关键字的值来确定分片表的记录在数据库分片之间的分布。例如，分片关键字可以被定义为分片表的ID字段，并且具有落入第一范围内的ID的记录可以被存储在第一数据库分片上的表中，而具有落入不同的第二范围内的ID的记录可以被存储在第二数据库分片上的表中。因此，即使数据库分片可以具有彼此相同的模式，它们也仅包括模式内的任意分片表格的记录的子集。为了从分片表检索记录，首先需要确定哪个数据库分片存储感兴趣的记录。这可以例如通过确定分片关键字是落入第一范围还是第二范围以确定记录是否应当分别被存储在第一数据库分片上还是第二数据库分片上来实现。

除了分片表格之外，分片数据库还可以包括复制表，其在每个数据库分片之间复制。这意味着数据库碎片中的每一个包括那些复制表的所有记录。通过将分片数据库的一些表包括为复制表，可以减少需要在不同数据库分片之间执行的查找的数量，从而提高分片数据库的性能。

数据库分片可以用于提高数据库的性能。作为示例，在数据库存储非常大量的记录或接收非常大量的查询的情况下，数据库分片可以用来创建可以在单独的计算设备上操作的多个数据库分片，从而提高数据库系统存储大量记录或回答大量查询的能力。这是因为其上存储每个数据库分片的计算设备可以独立地处理关于存储在该数据库分片中的数据的子集的查询。

为了最大化从数据库分片实现的益处，期望分片表格的记录在每个数据库分片之间均匀地分布，使得每个数据库分片所需的存储要求和计算能力大致平衡。此外，还期望使得附加数据库分片能够被动态地添加到分片数据库以允许满足计算能力或存储要求的任何增加。

通常，用于将记录分配给分片数据库中的分片表的方法不导致记录被随机分布，使得每个数据库分片所需的存储要求和计算能力被平衡。例如，基于ID字段是落入第一范围还是第二范围而在分片之间分布记录的方法意味着具有较低ID的那些记录可能被分组在相同的数据库碎片上。如果递增地分配ID，使得较旧的记录具有较低的ID，则如果较新的记录被更经常查询，则这可能导致数据库分片之间的计算负载的不平衡。

另外，用于将记录分配给分片数据库中的分片表的典型方法或者不允许动态地添加附加数据库分片，或者在添加数据库分片时导致增加的复杂性，从而导致在从分片数据库检索记录时降低的性能。

发明内容