并行架构：进程与内存协调详解——共享与无共享模型

本章节深入探讨了并行架构在现代服务器中的重要性，尤其是在数据库管理系统（DBMS）的背景下。首先，我们关注于共享内存体系结构，这是一种常见的并行系统模型，所有处理器共享同一内存和硬盘，能提供高性能。这种架构适用于高端在线事务处理应用，尽管成本高昂，但在某些情况下，选择少量高价服务器被视为更经济的解决方案。多核处理器的出现，如支持多个核心和共享资源的硬件，使得编程更为类似共享内存架构，大多数现代数据库部署都能利用这种并行性能。 在共享内存系统中，进程模型通常采用单处理机模式的进化版，操作系统能够透明地将作业分配到各个处理器，并允许数据结构被所有作业访问。主要挑战在于优化查询执行层，使其能有效利用多处理器处理查询。这一部分将在后续章节中详细介绍。 无共享并行系统则涉及分布式计算，由多个独立计算机组成，它们之间通过高速网络进行通信。在这种架构中，没有硬件级别的共享，DBMS需要负责任务间的协调。最常见的方式是在集群中的每个节点上运行标准的DBMS进程模型，每个节点独立处理客户端请求、元数据访问、SQL解析和数据操作。 这一章涵盖了进程模型的两种关键类型——共享内存和无共享，并强调了DBMS在内存协调和跨节点通信中的核心角色。理解这些概念对于设计和优化数据库在现代服务器环境中的性能至关重要。后续章节将更深入地探讨如何在实际应用中实现这些技术，以及如何解决随之而来的技术挑战。