分片Sharding

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分片指的是将大数据库分成更小的部分，使其处理起来更快和更容易。分片（sharding）是数据库分区的一种，它将大数据库分成更小、更快、更容易管理的部分，这些部分叫做数据碎片。碎片这个词意思就是整体的一小部分。Jason Tee表示：“简言之，分片（sharding）数据库需要将数据库（database）分成多个没有共同点的小数据库，且它们可以跨多台服务器传播。”技术上来说，分片（sharding）是水平分区的同义词。在实际操作中，这个术语常用来表示让一个大数据库更易于管理的所有数据库分区。分片（sharding）的核心理念基于一个想法：数据库大小以及数据库上每单元时间内的交易数呈线增长，查询数据库的响应时间（response time）以指数方式增长。另外，在一个地方创建和维护一个大数据库的成本会成指数增长，因为数据库将需要高端的计算机。相反地，数据碎片可以分布到大量便宜得多的商用服务器上。就硬件和软件要求而言，数据碎片相对来说没什么限制。在某些情况中，数据库分片（sharding）可以很简单地完成。按地理位置拆分用户数据库就是一个常见的例子。位于东海岸的用户被分到一台服务器上，在西海岸的用户被分在另一台服务器上。假设没有用户有多个地理位置，这种分区很易于维护和创建规则。但是数据分片（sharding）在某些情况下会是更为复杂的过程。例如，一个数据库持有很少结构化数据，分片它就可能非常复杂，并且结果碎片可能会很难维护。

互联网协议允许IP分片，这样的话，当数据包比链路最大传输单元大时，就可以被分解为很多的足够小片段，以便能够在其上进行传输。RFC 1191描述了“路径MTU发现”，该技术用于确定两台IP主机间的路径MTU，这样就可以避免IP分片。在Internet协议IPv4版本和较新的IPv6版本中，分片机制的细节和分片机制的整体框架是有所不同的。

对于发送端发送的每份IP数据报来说，其标识字段都包含一个值。该值在数据报分片时被复制到每个片中。标志字段用其中一个比特来表示“更多的片”。除了最后一片外，其他每个组成数据报的片都要把该比特置1。片偏移字段指的是该片偏移原始数据报开始处的位置。另外，当数据报被分片后，每个片的总长度值要改为该片的长度值。

最后，标志字段中有一个比特称作“不分片”位。如果将这一比特置1，IP将不对数据报进行分片。相反把数据报丢弃并发送一个ICMP差错报文给起始端。

当IP数据报被分片后，每一片都成为一个分组，具有自己的IP首部，并在选择路由时与其他分组独立。这样，当数据报的这些片到达目的端时有可能会失序，但是在IP首部中有足够的信息让接收端能正确组装这些数据报片。

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