NoSQL数据库的分布式模型

单一服务器

在一个服务器完全能够胜任工作时就没必要考虑分布式，这样部署简单，维护也方便很多；

分片

特点

数据的各个部分存放在集群的不同服务器中；
比如按字母来划分：以a-g开头的键值都存放到第一台服务器上，以h-n开头的存放到第二台…

需要考虑的问题

• 如何存放数据，让用户基本上只需从一台服务器上获取数据
  如果经常需要与多个结点交互才能取到需要数据，可能分片策略不合适，或者该场景中分片不是一个理想的方案；

• 数据节点的分布：地理位置与访问用户的关系
  数据结点分布在全球各地，让北京的用户只需要访问北京的结点就能取到所需数据；

• 保持负载均衡

优点

• 同时提升读取和写入性能
  由于分片是将数据分散到多个结点存储，这样在写入时，压力同样分散；

• 横向扩展写入能力

缺点

降低数据库的错误恢复能力
分片后，集群中结点的故障将导致部分数据丢失；
解决方案：每个分片数据不只存放在一个结点上，冗余存放，增加数据安全性（通过后面讲到的与主从复制的结合使用，是常用的手段）

主从复制

特点

主节点存放权威数据，负责数据更新操作；
主节点将更新的数据复制到从节点；

优点

• 有助于提升数据读取性能
  从结点只负责查询，增加从结点提升数据读取性能

• 增强“读取操作的故障恢复能力”
  主节点损坏，依然可处理读取请求；
  从结点升级为主结点后可以处理更新请求；

• “一拖一” 即时备份的单存储方案
  即使不需要分布式部署，主从复制也可以用来做为单机服务器备份的部署方案；

缺点

• 数据的不一致性（未及时更新）
  主节点更新后，同步到各个从结点的数据不能保证及时，可能导致各个结点上查询的数据不一致（只具有最终一致性）

• 对提升写入操作性能帮助不大
  所有的更新操作都通过主结点处理，对于更新频繁的业务，使用主从复制模型优势不大；

• 主节点是系统的瓶颈和弱点

对等复制

特点

所有节点地位相同，都可接收查询和写入请求；
各节点将自己的更新的数据复制到其他节点；

优点

• 从容处理出错节点，不必担心数据请求的丢失
• 增加节点，轻易提升查询和写入性能

缺点

• 数据不一致性
  写入和读取都有可能发生冲突；

结合使用

分片和主从复制中的一拖一方案结合使用;
分片的作用在于数据的分布式存储；主从复制的作用在于为各个分片结点提供备份，增加数据安全；

注：新浪Redis集群的部署使用的是这种方案，关于新浪redis的使用详见大CC之前的博客：
Redis 在新浪微博中的应用

附思维导图

参考

《NoSQL精粹》