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關于NoSQL的思考-為什么我們要優化存儲的寫性能?

  在NoSQL的許多產品中,我們通過benchmark可以看到的都是寫性能極度提升,而讀性能并沒有太大的漲幅甚至相對傳統RDBMS還有下降。比如Cassandra,MongoDB這兩個NoSQL的杰出代表。究其原因,我們可能會想到是因為當前UGC模式已經發展到白熱化,用戶產生內容導致讀寫比已經接近或者說小于1:1。

  但是我認為這絕不是個中真實原因。

  1 緩存導致存儲的raw read效率不再重要

  真實原因是我們對讀的優化已經做得足夠多了,數據存儲我們使用Memcached,TokyoTyrant/TokyoCabiNET等緩存存儲,頁面及文件緩存我們使用squid,nginx proxy_cache等存儲,都可以達到非常好的讀緩存效果,如果數據即時性要求不高,或者說緩存設計合理(讀寫皆緩存),緩存命中率會足夠的高,因此我們無需再過分優化底層存儲的raw read效率。

  試想緩存層如果有高達99%以上的命中率,那么相對于raw read設備,我們的億級的數據讀取請求就輕松的變成百萬級請求,上千并發輕松變成數十并發。當然,這需要我們的緩存層足夠靠譜。比如nginx proxy_cache 可以多較多,這時候宕掉一臺不至于使全部讀請求穿透到底層存儲。至于多了之后purge等操作如何全面的執行,不在本文討論之列。

  綜上,raw read效率不需要再提升,因為其需求已經被緩存層大量取代。

  2 無法取代的raw write功能

  看到緩存減輕raw read的工作量,我們可以在想是否有方法可以減輕raw write的工作量。答案是不可以的。如果您認為可以。可以留言探討。既然raw write的工作量是不可取代的,那么我們大概可以有兩種方法提升寫操作的性能。

  3.1 sharding

  通過對數據的分區,我們可以將數據進行分布式的存儲,于是每個結點只會分配到一部分的raw write請求。這樣相當于公司員工效率不變,多招了人。但由于結點的增多,其中有結點出問題的效率也大大增加。于是我們不得不做一些replication操作來提供HA方案。

  3.2 提升raw write效率

  如上面的舉例,我們只能選擇提升raw write效率來實現總體(包括cache層)更好的讀寫效率。這里通常使用的方法就是將隨機的寫操作在內存中進行序列化,并在一定量后進行順序的flush到磁盤操作。所謂將內存當成硬盤,將硬盤當作磁帶就是這個意思。(可參見我更早的一篇文章:《NoSQL理論之-內存是新的硬盤,硬盤是新的磁帶》)所以我們看到前面說到的很多NoSQL產品著重對寫操作進行了優化,而對讀性能提升并不明顯,甚至不惜以更慢的讀作為提升寫操作性能的代價。

  4 總結

  由于讀性能可以通過設置合理的緩存策略來減少raw read操作的數量。因此不僅對讀寫比不大的情形需要著重進行寫操作的優化,對讀寫比大的情況下,仍舊需要優化寫性能而非讀性能。

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