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知识路径： > 计算机软件与网络基础知识 > 数据库系统 > 并行数据库系统 >
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相关知识点：1个
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从硬件结构来看，根据处理机与磁盘及内存的相互关系可以将并行计算机分为3种基本的架构，分别是共享内存（Share Memory，SM）结构、共享磁盘（Share Disk，SD）结构和无共享资源（Share-Nothing，SN）结构，并行DBS以这3种架构为基础。
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SM结构由多个处理机、一个共享内存和多个磁盘存储器构成。多处理机和共享内存由高速通信网络连接，每个处理机可直接存取一个或多个磁盘，即所有内存与磁盘为所有处理机共享。SM结构如下图所示。
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SM结构的优势在于实现简单和负载均衡，但是这种结构的系统由于硬件成员之间的互连很复杂，故成本比较高。由于访问共享内存和磁盘会成为瓶颈，为了避免访问冲突增多而导致系统性能下降，结点数目必须限制在100个以下，可扩充性比较差。另外，内存的任何错误都将影响到多个处理机，系统的可用性不是很好。
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SD结构由多个具有独立内存的处理机和多个磁盘构成，每个处理机都可以读写任何磁盘，多个处理机和磁盘存储器由高速通信网络连接。SD结构如下图所示。
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SD结构具有成本低、可扩充性好、可用性强，容易从单处理机系统迁移，以及负载均衡等优点。该结构的不足之处在于实现起来比较复杂，以及存在潜在的性能问题。
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SN结构由多个处理结点构成，每个处理结点具有自己独立的处理机、内存和磁盘存储器，多个处理机结点由高速通信网络连接。SN结构如下图所示。
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在SN结构中，由于每个结点可视为分布式DBS中的局部场地（拥有自己的数据库软件），因此分布式数据库设计中的多数设计思路，如数据库分片、分布事务管理和分布查询处理等，都可以借鉴。SN结构成本较低，它最大限度地减少了共享资源，具有极佳的可伸缩性，结点数目可达数千个，并可获得接近线性的伸缩比。而通过在多个结点上复制数据又可实现高可用性。SN结构的不足之处在于实现比较复杂，以及结点负荷难以均衡。往往只是根据数据的物理位置而不是系统的实际负载来分配任务。并且，系统中新结点的加入将导致重新组织数据库以均衡负载。
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