分布式数据库的优势是将IO分散在不同的Physical Disk上,每次查询都由多台Server的CPU,I/O共同负载,通过各节点并行处理数据来提高性能,劣势是消耗大量的网络带宽资源,管理难度大。在SQL Server 2012 版本中,创建水平切分的分布式数据库,必须分两步来实现:划分子集和对子集进行并集操作。

划分子集是将原始表水平切分成若干个较小的成员表,每一个成员表都是全集的一个划分(各子集的并集是全集,其交集是空集)。每个成员表包含与原始表相同数量的列,并且每一列具有与原始表中的相应列同样的特性(如数据类型、大小、排序规则),成员表的schema和原始表相同,只是存储的数据不同。水平切分原始表,也叫做数据库水平分片,sharding。在查询时,利用分区视图来实现水平分片对用户透明,分区视图对分布在不同服务器中的分区数据进行并集操作,使数据看起来来自一个表。

分布在不同场地的SQL Server通过Linked Server相互通信,通过MSDTC来保证查询的事务特性。Linked Server定义从某一数据库服务器到另一数据库服务器的单向通信路径,而MSDTC能够保证一个事务在不同的Server上实现ACID属性。例如,在一个事务中存在 Server1上的 Insert 操作和 Server2上 Update 操作 ,如果事务回滚,那么MSDTC保证Server1 和 Server2的操作都要回滚;如果事务提交,MSDTC保证Server1 和 Server2的操作都要Commit。

设计目的:将table dbo.Person 的数据水平分片,分布到两天SQL Server上,Column [PersonType] 共有6个值,分别是:('IN','EM','SP'),('SC','VC','GC');

CREATE TABLE [dbo].[Person]
(
[PersonID] [int] NOT NULL,
[PersonType] [nchar](2) NOT NULL,
[FirstName] [sysname] NOT NULL,
[MiddleName] [sysname] NOT NULL,
[LastName] [sysname] NOT NULL
)

step1,打开Win10 MSDTC(Microsoft Distributed Transaction Coordinator)

参考《Win10 打开MSDTC》,不再赘述。

step2,分别在两台Server上创建数据库和表,数据库分别是DBtest1 和 DBTest2,将DBTest1作为Master DB,将DBTest2作为Slave DB。

--default instance
CREATE TABLE [dbo].[Person](
[PersonID] [int] NOT NULL,
[PersonType] [nchar](2) NOT NULL,
[FirstName] sysname,
[MiddleName] sysname ,
[LastName] sysname,
constraint chk__Person_PersonType check([PersonType] in ('IN','EM','SP'))
); --named instance
CREATE TABLE [dbo].[Person](
[PersonID] [int] NOT NULL,
[PersonType] [nchar](2) NOT NULL,
[FirstName] sysname,
[MiddleName] sysname ,
[LastName] sysname,
constraint chk__Person_PersonType check([PersonType] in ('SC','VC','GC'))
);

Step3,在Master DB中,添加Linked Server

--add linked server
exec sys.sp_addlinkedserver @server= N'db1'
,@srvproduct= N''
,@provider= N'SQLNCLI'
,@datasrc= N'LJHPC\NamedInstance1'
,@location= null
,@provstr= null
,@catalog= N'dbtest2' --check
select *
from sys.servers
where is_linked=1 --drop linked server
--EXEC sys.sp_dropserver @server=N'db1', @droplogins='droplogins' --add login
exec sp_addlinkedsrvlogin @rmtsrvname = 'db1'
,@useself=false
,@locallogin=null
,@rmtuser ='sa'
,@rmtpassword='sa'

step4,创建分布式水平分区视图

create view dbo.view_Person
as
select [PersonID]
,[PersonType]
,[FirstName]
,[MiddleName]
,[LastName]
from [dbo].[Person] with(nolock)
where [PersonType] in('IN','EM','SP')
union all
select [PersonID]
,[PersonType]
,[FirstName]
,[MiddleName]
,[LastName]
from db1.[DBTest2].[dbo].[Person] with(nolock)
where [PersonType] in('SC','VC','GC')
with check OPTION;

Step5,查询分布式数据,查看执行计划

SELECT *
from dbo.view_Person p
where p.PersonType in ('em','sc')

Step6,优化

分布式事务使用的资源远大于内部事务,通常使用OPENQUERY等相关行集函数,避免过度依赖分布式事务。

1,使用OpenQuery,避免DTC的干预

create view dbo.view_Person
as
select [PersonID]
,[PersonType]
,[FirstName]
,[MiddleName]
,[LastName]
from [dbo].[Person] with(nolock)
where [PersonType] in('IN','EM','SP')
union all
select [PersonID]
,[PersonType]
,[FirstName]
,[MiddleName]
,[LastName]
from OPENQUERY ( db1 ,
N'select [PersonID]
,[PersonType]
,[FirstName]
,[MiddleName]
,[LastName]
from db1.[DBTest2].[dbo].[Person] with(nolock)
where [PersonType] in(''SC'',''VC'',''GC'')' ) as p
with check OPTION;

2,在Local Server上更新分片数据

update db1.DBTEST2.dbo.person
set FirstName=N'Harm'
where PersonId=102; --修改成
exec db1.DBTEST2.sys.sp_executesql N'update dbo.person
set FirstName=N''Harm''
where PersonId=102;'

Appendix

--SQL Server 阻止了对组件 'Ad Hoc Distributed Queries'
exec sp_configure 'show advanced options',1
reconfigure
exec sp_configure 'Ad Hoc Distributed Queries',1
reconfigure
--使用完成后,关闭Ad Hoc Distributed Queries:
exec sp_configure 'Ad Hoc Distributed Queries',0
reconfigure
exec sp_configure 'show advanced options',0
reconfigure

参考doc:

Top 3 Performance Killers For Linked Server Queries

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