編者按：本文來(lái)自劉維投稿（微博@劉維生活路），從事云計算行業(yè)多年，從個(gè)人的經(jīng)驗，及與一些Google、京東等公司云計算架構師交流得到的心得的總結，為大家分析下什么是“共享性數據庫”。
什么是共享性數據庫
談及“共享性數據庫”，最讓我們困惑的是“共享性”三個(gè)字。 “共享性”讓我們會(huì )想到其反義詞 “獨享性”。 沒(méi)錯，共享型數據庫是對比獨享性數據庫的一種針對用戶(hù)資源所有權的數據庫稱(chēng)謂， 它是伴隨著(zhù)云計算出來(lái)之后的一種數據庫創(chuàng )新，以節約資源為目的，而一般情況下，自己的服務(wù)器或機上安裝的不與人共享的數據稱(chēng)為“獨享性數據庫”。很多人不明白共享性數據庫的特點(diǎn)，那么我接下來(lái)就簡(jiǎn)單介紹一下。
共享性數據庫與獨享性數據庫的特點(diǎn)對比
在介紹共享性數據庫之前先來(lái)分析一下什么叫“獨享性數據庫”。獨享性數據庫，顧名思義，獨享就是自己的數據庫，在云計算出來(lái)之前，我們幾乎沒(méi)有獨享性數據庫的概念，因為沒(méi)有對比，認為所有的數據庫都應該叫做獨享性數據庫。
“獨享性數據庫”就比如我們有一塊兒地（這塊是有地址和門(mén)牌號的，好比數據庫和端口），自己在這塊兒地上修一棟房子當倉庫（類(lèi)似于我們創(chuàng )建了一個(gè)數據庫）， 我們在這棟房子里任意使用房間來(lái)存東西 （類(lèi)似于我們可以創(chuàng )建Table一樣）。
而“共享型數據庫”是為節省資源、降低開(kāi)發(fā)者成本孕育而生的，很多人一起共同使用這棟樓房，但是這棟樓房不是屬于具體某一個(gè)人是雇主的資產(chǎn)。在云平臺的世界里，雇主是提供云數據庫的供應商，使用服務(wù)的人稱(chēng)為“租戶(hù)”。大家在一起使用一個(gè)數據庫，你有創(chuàng )建表的權限、修改表的權限，但是沒(méi)有創(chuàng )建數據庫、修改數據庫的權限，因為這棟樓是大家的，不是你一個(gè)人的，而你，只是租戶(hù)之一。
當然，你的幾個(gè)房間會(huì )給你一個(gè)標簽，取個(gè)名字，是某某人的（這個(gè)名字就是你以后使用數據庫的名稱(chēng)）； 您的這些房間與其他人的房間也是完全隔離的，彼此是不存在隱私暴露的問(wèn)題的。
共享性數據庫的租戶(hù)的房租比較便宜，因為按需收費，甚至免費。“按需收費“是云平臺的共同特點(diǎn)，因為你的房間是用來(lái)存東西的，就類(lèi)似于你的數據庫表是用來(lái)存數據的一樣， 在以前你使用獨享性數據庫，你自己買(mǎi)了一個(gè)云數據庫，是一次性投入，好比你花費了一輩子的積蓄來(lái)買(mǎi)了一棟房子，但是你真的需要那么房間來(lái)存你的東西嗎？
如存糧食也許你自己都不知道你的東西有多少個(gè)東西。 共享性數據庫的誕生解決了這個(gè)問(wèn)題，一般的情況下，你有多少東西，你就租多大的房間，房東就收你多少的費用。這種就叫按需付費。有這樣服務(wù)的云平臺有很多，比如百度的BAE、新浪的SAE、京東云擎等。目前的數據庫是按空間收費，是既按空間計費，也按流量計費。
目前，不同公司在對待共享型數據庫技術(shù)實(shí)現上，各家公司采用的技術(shù)與架構不同，所以也無(wú)法對其進(jìn)行一一的接受，我只簡(jiǎn)單總結一下各共享性數據庫的共同的特點(diǎn)：
（注：這是我手繪的一個(gè)架構圖，不代表數據庫真實(shí)架構，只為說(shuō)明清楚問(wèn)題而繪制）
1）租戶(hù)隔離。多個(gè)租戶(hù)共享同一數據庫實(shí)例必然需要一個(gè)有效的隔離方案，防止一個(gè)用戶(hù)的慢查詢(xún)請求或惡意請求影響其他用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)。這里的隔離實(shí)現方式是通過(guò)JProxy層對用戶(hù)所有的訪(fǎng)問(wèn)進(jìn)行了攔截，并根據用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的數據表索引信息等，對用戶(hù)執行該請求所需資源進(jìn)行預判，并攔截掉惡意的請求及影響其他用戶(hù)的請求。同時(shí)為了精確控制每個(gè)用戶(hù)的資源使用，整個(gè)系統針對用戶(hù)使用的連接數，內存占用容量，磁盤(pán)空間使用情況，帶寬流量等都做了有效的記錄和監控并根據用戶(hù)的配額進(jìn)行控制。
2）集群路由信息高一致性保障。整體集群采用經(jīng)典的弱中心化集群結構，在滿(mǎn)足集群高性能的基礎上同時(shí)具備足夠的可控性，JManager管理整個(gè)集群路由信息，并通過(guò)多個(gè)Slave避免單點(diǎn)故障，當路由變更時(shí)，JManager首先同步路由變更信息給自己的Slave，然后才會(huì )同步所有的JProxy,避免路由變更時(shí)JManager掛掉導致路由不一致。
3）高可用保障。整體集群所有節點(diǎn)無(wú)單點(diǎn)，用戶(hù)的數據庫會(huì )通過(guò)zookeeper做主從的高可用，如果用戶(hù)主庫掛掉，會(huì )自動(dòng)切換至從庫，并重新綁定floating ip到從庫，不會(huì )影響對用戶(hù)的服務(wù)。（floating ip知道什么意思，想做架構師的朋友可以搜一下，這里不做累述）
4）用戶(hù)數據庫無(wú)縫升級擴容。當用戶(hù)的數據庫數據增長(cháng)超過(guò)指定配額時(shí)，用戶(hù)可以選擇升級數據庫，系統會(huì )自動(dòng)根據資源池使用情況將用戶(hù)數據庫遷移到比較空閑的實(shí)例上，遷移過(guò)程中并不會(huì )影響用戶(hù)的服務(wù)。通過(guò)定時(shí)自動(dòng)為用戶(hù)數據庫做快照的方式，結合數據庫binlog同步工具，來(lái)幫助用戶(hù)實(shí)現增量備份，遷移的工作也是依賴(lài)于以上這些工具完成的。
5）共享型數據庫基于安全方面考慮，通過(guò)jproxy對有潛在安全風(fēng)險的數據庫操作語(yǔ)法進(jìn)行了限制，不如不能使用Create database，剛才提到了這棟房子除了您在用，別人也在用，你只有這幾個(gè)或者幾十個(gè)房間而已，你只能在這幾個(gè)或者幾十個(gè)房間里瞎搞，不能去別人的房間胡來(lái)！
云計算出現以后，為企業(yè)、創(chuàng )業(yè)團隊、個(gè)人帶來(lái)了便利， 那個(gè)自建機房、購買(mǎi)或者租用服務(wù)器搭建環(huán)境、中間件、部署應用，搞定域名而浪費大量人力物力的時(shí)代，我相信在不久的未來(lái)可能會(huì )漸行漸遠； 按需付費、方便快捷的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)讓云平臺成為未來(lái)軟件服務(wù)市場(chǎng)的寵兒， 而共享性數據庫也會(huì )逐步體現其價(jià)值，迎接嶄新的明天，相關(guān)的人才需求也會(huì )緊隨其后。 預祝中國的云計算有廣大的發(fā)展空間，越來(lái)越多的人才為其服務(wù)！
