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隨著數(shù)字時(shí)代的發(fā)展，數(shù)據(jù)在我們的生活和工作中占據(jù)著越來越重要的位置。無論是企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，還是個(gè)人的社交信息，都是我們不可或缺的資產(chǎn)。然而，數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性和多樣性也給數(shù)據(jù)管理帶來了新的挑戰(zhàn)，其中之一便是數(shù)據(jù)失效的問題。一旦數(shù)據(jù)失效，我們將失去寶貴的信息資產(chǎn)，影響我們的決策和工作效率。在這背景下，inact數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)運(yùn)而生。本文將介紹Inact數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念和相關(guān)應(yīng)用，以探討如何遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)失效的影響。
一、Inact數(shù)據(jù)庫(kù)的概念和特點(diǎn)
Inact數(shù)據(jù)庫(kù)是指一類采用新型的數(shù)據(jù)管理方法和技術(shù)來滿足業(yè)務(wù)需求的數(shù)據(jù)庫(kù)。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)不同，Inact數(shù)據(jù)庫(kù)專注于提升數(shù)據(jù)的活性和準(zhǔn)確性，保證數(shù)據(jù)及時(shí)更新和完整性。它的核心理念是“Inactivity”，即讓那些過時(shí)的數(shù)據(jù)“失活”，讓那些具有實(shí)用價(jià)值的數(shù)據(jù)保持活性。這種方法的好處在于可以節(jié)省存儲(chǔ)空間，避免對(duì)重復(fù)、過時(shí)或不必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和維護(hù)，從而提高數(shù)據(jù)庫(kù)的效率和性能。
與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)相比，Inact數(shù)據(jù)庫(kù)具有以下特點(diǎn)：
1. 數(shù)據(jù)活性更高：Inact數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)的更新和失效置于同等重要的地位，讓數(shù)據(jù)保持“活性”。數(shù)據(jù)的活性度高，能夠保證數(shù)據(jù)的“新鮮度”，避免過期、失效、冗余等問題，有利于提高數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。
2. 數(shù)據(jù)組織更靈活：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)較為固定，不易隨著數(shù)據(jù)類型和規(guī)模的變化進(jìn)行調(diào)整。相對(duì)而言，Inact數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)更加靈活，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的類型、來源、訪問需求等因素進(jìn)行配置和優(yōu)化，更好地適應(yīng)各種復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求。
3. 數(shù)據(jù)訪問更快捷：Inact數(shù)據(jù)庫(kù)能夠快速識(shí)別和過濾失效數(shù)據(jù)，避免重復(fù)查詢、淘汰無用信息等，節(jié)約數(shù)據(jù)的讀寫時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)帶寬。另外，Inact數(shù)據(jù)庫(kù)可以針對(duì)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化，例如緩存、分片、負(fù)載均衡等，以提高數(shù)據(jù)的讀寫性能和并發(fā)訪問能力。
二、Inact數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用場(chǎng)景
Inact數(shù)據(jù)庫(kù)可以用于各種復(fù)雜數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)領(lǐng)域，例如：金融、互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等。下面介紹幾個(gè)Inact數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用場(chǎng)景：
1. 金融行業(yè)：金融行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性要求非常高，需要對(duì)大量交易數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理和管理。Inact數(shù)據(jù)庫(kù)可以將交易數(shù)據(jù)按照時(shí)間、類型、地點(diǎn)等維度進(jìn)行組織和優(yōu)化，確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新和完整性。
2. 互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)：互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景涉及到海量用戶、復(fù)雜交互、多種數(shù)據(jù)來源等。Inact數(shù)據(jù)庫(kù)可以快速過濾失效信息、降低數(shù)據(jù)冗余和重復(fù)查詢，提升數(shù)據(jù)讀取和渲染效率。
3. 智能制造行業(yè)：智能制造需要管理和分析大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、機(jī)器數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)等。Inact數(shù)據(jù)庫(kù)可以充分利用這些數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化、設(shè)備維修預(yù)測(cè)等目標(biāo)。
4. 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制多個(gè)感應(yīng)器的數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)訪問、存儲(chǔ)等問題。Inact數(shù)據(jù)庫(kù)可以支持設(shè)備狀態(tài)管理、數(shù)據(jù)流分析等功能，提高數(shù)據(jù)的可用性和有效性。
三、Inact數(shù)據(jù)庫(kù)的未來發(fā)展趨勢(shì)
Inact數(shù)據(jù)庫(kù)具有廣闊的應(yīng)用前景，未來將逐步發(fā)展成為一種新的數(shù)據(jù)庫(kù)范式，取代傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。目前已經(jīng)有不少企業(yè)和開源社區(qū)開始投入到Inact數(shù)據(jù)庫(kù)的研發(fā)和應(yīng)用中。未來的發(fā)展趨勢(shì)將包括以下方面：
1. 數(shù)據(jù)安全性：Inact數(shù)據(jù)庫(kù)不僅需要保證數(shù)據(jù)的活性和準(zhǔn)確性，還需要充分考慮數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護(hù)。這將是未來Inact數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展的重要方向之一。
2. 技術(shù)：Inact數(shù)據(jù)庫(kù)可以更好地支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理和分析，提升技術(shù)的實(shí)時(shí)性和可靠性。
3. 云數(shù)據(jù)庫(kù)：未來Inact數(shù)據(jù)庫(kù)將更多地與云計(jì)算結(jié)合，提供更加高效、可擴(kuò)展的云數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品和服務(wù)。
結(jié)論
Inact數(shù)據(jù)庫(kù)是一種新型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理方法和技術(shù)，具有應(yīng)用范圍廣泛、特點(diǎn)鮮明的優(yōu)點(diǎn)。通過采納Inact數(shù)據(jù)庫(kù)，可以更好地滿足業(yè)務(wù)需求，提高數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可用性，為企業(yè)創(chuàng)造更多的價(jià)值。雖然存在一些挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)，例如數(shù)據(jù)安全和隱私問題，但這些都可以通過技術(shù)和管理手段得到解決。預(yù)計(jì)未來Inact數(shù)據(jù)庫(kù)將成為數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展的新方向和主流趨勢(shì)。
相關(guān)問題拓展閱讀：
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knl 上numactl -m 綁定的內(nèi)存分配在哪
一、CPU
首先從CPU說起。
你仔細(xì)檢查的話，有些服務(wù)器上會(huì)有的一個(gè)有趣的現(xiàn)象：你cat /proc/cpuinfo時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)CPU的頻率竟然跟它標(biāo)稱的頻率不一樣：
#cat /proc/cpuinfo
processor : 5
model name : Intel(R) Xeon(R) CPU E@2.00GHz
cpu MHz : 1200.000
這個(gè)是Intel E5-2620的CPU，他是2.00G * 24的CPU，但是，我們發(fā)現(xiàn)第5顆CPU的頻率為1.2G。
這是什么原因呢?
這些其實(shí)都源于CPU最新的技術(shù)：節(jié)能模式。操作系統(tǒng)和CPU硬件配合，系統(tǒng)不繁忙的時(shí)候，為了節(jié)約電能和降低溫度，它會(huì)將CPU降頻。這對(duì)衡喚環(huán)保人士和地球變暖來說是一個(gè)福音，但是對(duì)MySQL來說，可能是一個(gè)災(zāi)難。
為了保證猛羨MySQL能夠充分利用CPU的資源，建議設(shè)置CPU為更大性能模式。這個(gè)設(shè)置可以在BIOS和操作系統(tǒng)中設(shè)置，當(dāng)然，在BIOS中設(shè)置該選項(xiàng)更好，更徹底。由于各種BIOS類型的區(qū)別，設(shè)置為CPU為更大性能模式千差萬別，我們這里就不具體展示怎么設(shè)置了。
然后我們看看內(nèi)存方面，我們有哪些可以優(yōu)化的。
i) 我們先看看numa
非一致存儲(chǔ)訪問結(jié)構(gòu) (NUMA ： Non-Uniform Memory Access) 也是最新的內(nèi)存管理技術(shù)。它和對(duì)稱多處理器結(jié)構(gòu) (P ： Symmetric Multi-Processor) 是對(duì)應(yīng)的。簡(jiǎn)單的隊(duì)別如下：
如圖所示，詳細(xì)的NUMA信息我們這里不介紹了。但是我們可以直觀的看到：P訪問內(nèi)存的都是代價(jià)都是一咐知?jiǎng)P樣的;但是在NUMA架構(gòu)下，本地內(nèi)存的訪問和非 本地內(nèi)存的訪問代價(jià)是不一樣的。對(duì)應(yīng)的根據(jù)這個(gè)特性，操作系統(tǒng)上，我們可以設(shè)置進(jìn)程的內(nèi)存分配方式。目前支持的方式包括：
–interleave=nodes
–membind=nodes
–cpunodebind=nodes
–physcpubind=cpus
–localalloc
–preferred=node
簡(jiǎn)而言之，就是說，你可以指定內(nèi)存在本地分配，在某幾個(gè)CPU節(jié)點(diǎn)分配或者輪詢分配。除非 是設(shè)置為–interleave=nodes輪詢分配方式，即內(nèi)存可以在任意NUMA節(jié)點(diǎn)上分配這種方式以外。其他的方式就算其他NUMA節(jié)點(diǎn)上還有內(nèi) 存剩余，Linux也不會(huì)把剩余的內(nèi)存分配給這個(gè)進(jìn)程，而是采用SWAP的方式來獲得內(nèi)存。有經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)管理員或者DBA都知道SWAP導(dǎo)致的數(shù)據(jù)庫(kù)性能 下降有多么坑爹。
所以最簡(jiǎn)單的方法，還是關(guān)閉掉這個(gè)特性。
關(guān)閉特性的方法，分別有：可以從BIOS，操作系統(tǒng)，啟動(dòng)進(jìn)程時(shí)臨時(shí)關(guān)閉這個(gè)特性。
a) 由于各種BIOS類型的區(qū)別，如何關(guān)閉NUMA千差萬別，我們這里就不具體展示怎么設(shè)置了。
b) 在操作系統(tǒng)中關(guān)閉，可以直接在/etc/grub.conf的kernel行最后添加numa=off，如下所示：
kernel /vmlinuz-2.6.32-220.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/VolGroup-root rd_NO_LUKS LANG=en_US.UTF-8 rd_LVM_LV=VolGroup/root rd_NO_MD quiet SYSFONT=latarcyrheb-sun16 rhgb crashkernel=auto rd_LVM_LV=VolGroup/swap rhgb crashkernel=auto quiet KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM numa=off
另外可以設(shè)置 vm.zone_reclaim_mode=0盡量回收內(nèi)存。
c) 啟動(dòng)MySQL的時(shí)候，關(guān)閉NUMA特性：
numactl –interleave=all mysqld
當(dāng)然，更好的方式是在BIOS中關(guān)閉。
ii) 我們?cè)倏纯磛m.swappiness。
vm.swappiness是操作系統(tǒng)控制物理內(nèi)存交換出去的策略。它允許的值是一個(gè)百分比的值，最小為0，更大運(yùn)行100，該值默認(rèn)為60。vm.swappiness設(shè)置為0表示盡量少swap，100表示盡量將inactive的內(nèi)存頁(yè)交換出去。
具體的說：當(dāng)內(nèi)存基本用滿的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這個(gè)參數(shù)來判斷是把內(nèi)存中很少用到的inactive 內(nèi)存交換出去，還是釋放數(shù)據(jù)的cache。cache中緩存著從磁盤讀出來的數(shù)據(jù)，根據(jù)程序的局部性原理，這些數(shù)據(jù)有可能在接下來又要被讀 取;inactive 內(nèi)存顧名思義，就是那些被應(yīng)用程序映射著，但是 長(zhǎng)時(shí)間 不用的內(nèi)存。
我們可以利用vmstat看到inactive的內(nèi)存的數(shù)量：
#vmstat -an 1
procemoryswapiosystemcpu—–
r b swpd free inact active si so bi bo in cs us sy id wa st
0 0
0 0
0 0
0 0
通過/proc/meminfo 你可以看到更詳細(xì)的信息：
#cat /proc/meminfo | grep -i inact
Inactive:kB
Inactive(anon): 248 kB
Inactive(file):kB
這里我們對(duì)不活躍inactive內(nèi)存進(jìn)一步深入討論。 Linux中，內(nèi)存可能處于三種狀態(tài)：free，active和inactive。眾所周知，Linux Kernel在內(nèi)部維護(hù)了很多LRU列表用來管理內(nèi)存，比如LRU_INACTIVE_ANON, LRU_ACTIVE_ANON, LRU_INACTIVE_FILE , LRU_ACTIVE_FILE, LRU_UNEVICTABLE。其中LRU_INACTIVE_ANON, LRU_ACTIVE_ANON用來管理匿名頁(yè)，LRU_INACTIVE_FILE , LRU_ACTIVE_FILE用來管理page caches頁(yè)緩存。系統(tǒng)內(nèi)核會(huì)根據(jù)內(nèi)存頁(yè)的訪問情況，不定時(shí)的將活躍active內(nèi)存被移到inactive列表中，這些inactive的內(nèi)存可以被 交換到swap中去。
一般來說，MySQL，特別是InnoDB管理內(nèi)存緩存，它占用的內(nèi)存比較多，不經(jīng)常訪問的內(nèi)存也會(huì)不少，這些內(nèi)存如果被Linux錯(cuò)誤的交換出去了，將 浪費(fèi)很多CPU和IO資源。 InnoDB自己管理緩存，cache的文件數(shù)據(jù)來說占用了內(nèi)存，對(duì)InnoDB幾乎沒有任何好處。
所以，我們?cè)贛ySQL的服務(wù)器上更好設(shè)置vm.swappiness=0。
我們可以通過在sysctl.conf中添加一行：
echo vm.swappiness = 0 /etc/sysctl.conf
并使用sysctl -p來使得該參數(shù)生效。
三、文件系統(tǒng)
最后，我們看一下文件系統(tǒng)的優(yōu)化
i) 我們建議在文件系統(tǒng)的mount參數(shù)上加上noatime，nobarrier兩個(gè)選項(xiàng)。
用noatime mount的話，文件系統(tǒng)在程序訪問對(duì)應(yīng)的文件或者文件夾時(shí)，不會(huì)更新對(duì)應(yīng)的access time。一般來說，Linux會(huì)給文件記錄了三個(gè)時(shí)間，change time, modify time和access time。
我們可以通過stat來查看文件的三個(gè)時(shí)間：
stat libnids-1.16.tar.gz
File: `libnids-1.16.tar.gz’
Size:Blocks: 152 IO Block: 4096 regular file
Device: 302h/770d Inode:Links: 1
Access: (0644/-rw-r–r–) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Access ::13:03.+0800
Modify::25:09.+0800
Change::18:18.+0800
其中access time指文件最后一次被讀取的時(shí)間，modify time指的是文件的文本內(nèi)容最后發(fā)生變化的時(shí)間，change time指的是文件的inode最后發(fā)生變化(比如位置、用戶屬性、組屬性等)的時(shí)間。一般來說，文件都是讀多寫少，而且我們也很少關(guān)心某一個(gè)文件最近什 么時(shí)間被訪問了。
所以，我們建議采用noatime選項(xiàng)，這樣文件系統(tǒng)不記錄access time，避免浪費(fèi)資源。
現(xiàn)在的很多文件系統(tǒng)會(huì)在數(shù)據(jù)提交時(shí)強(qiáng)制底層設(shè)備刷新cache，避免數(shù)據(jù)丟失，稱之為write barriers。但是，其實(shí)我們數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器底層存儲(chǔ)設(shè)備要么采用RAID卡，RAID卡本身的電池可以掉電保護(hù);要么采用Flash卡，它也有自我保 護(hù)機(jī)制，保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。所以我們可以安全的使用nobarrier掛載文件系統(tǒng)。設(shè)置方法如下：
對(duì)于ext3, ext4和 reiserfs文件系統(tǒng)可以在mount時(shí)指定barrier=0;對(duì)于xfs可以指定nobarrier選項(xiàng)。
ii) 文件系統(tǒng)上還有一個(gè)提高IO的優(yōu)化萬能鑰匙，那就是deadline。
在 Flash技術(shù)之前，我們都是使用機(jī)械磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，機(jī)械磁盤的尋道時(shí)間是影響它速度的最重要因素，直接導(dǎo)致它的每秒可做的IO(IOPS)非常有限， 為了盡量排序和合并多個(gè)請(qǐng)求，以達(dá)到一次尋道能夠滿足多次IO請(qǐng)求的目的，Linux文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)了多種IO調(diào)度策略，已適用各種場(chǎng)景和存儲(chǔ)設(shè)備。
Linux的IO調(diào)度策略包括：Deadline scheduler，Anticipatory scheduler，Completely Fair Queuing(CFQ)，NOOP。每種調(diào)度策略的詳細(xì)調(diào)度方式我們這里不詳細(xì)描述，這里我們主要介紹CFQ和Deadline，CFQ是Linux內(nèi) 核2.6.18之后的默認(rèn)調(diào)度策略，它聲稱對(duì)每一個(gè) IO 請(qǐng)求都是公平的，這種調(diào)度策略對(duì)大部分應(yīng)用都是適用的。但是如果數(shù)據(jù)庫(kù)有兩個(gè)請(qǐng)求，一個(gè)請(qǐng)求3次IO，一個(gè)請(qǐng)求10000次IO，由于絕對(duì)公平，3次IO 的這個(gè)請(qǐng)求都需要跟其他10000個(gè)IO請(qǐng)求競(jìng)爭(zhēng)，可能要等待上千個(gè)IO完成才能返回，導(dǎo)致它的響應(yīng)時(shí)間非常慢。并且如果在處理的過程中，又有很多IO請(qǐng) 求陸續(xù)發(fā)送過來，部分IO請(qǐng)求甚至可能一直無法得到調(diào)度被 餓死 。而deadline兼顧到一個(gè)請(qǐng)求不會(huì)在隊(duì)列中等待太久導(dǎo)致餓死，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)這種應(yīng)用來 說更加適用。
實(shí)時(shí)設(shè)置，我們可以通過
echo deadline /sys/block/sda/queue/scheduler
來將sda的調(diào)度策略設(shè)置為deadline。
我們也可以直接在/etc/grub.conf的kernel行最后添加elevator=deadline來永久生效。
CPU方面：
關(guān)閉電源保護(hù)模式
內(nèi)存：
vm.swappiness = 0
關(guān)閉numa
文件系統(tǒng)：
用noatime，nobarrier掛載系統(tǒng)
IO調(diào)度策略修改為deadline。
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名稱欄目：Inact數(shù)據(jù)庫(kù)：遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)失效的有力武器 (inact數(shù)據(jù)庫(kù))
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