请分析对于关系型数据库来说，为什么纵向扩展会遇到瓶颈？横向扩展需要解决何种问题

纵向扩展指的是增加单个数据库服务器的性能，这包括增加内存、磁盘空间、CPU 等资源。这种扩展方式会遇到瓶颈，是因为单台数据库服务器的性能有限，总有一天会达到极限。

横向扩展指的是增加多台数据库服务器，将数据分布在多台服务器上。这种扩展方式需要解决如何在多台服务器之间进行数据同步、如何确保数据的一致性、如何处理负载均衡等问题。横向扩展能够提高数据库的性能和可扩展性，但也带来了更多的复杂性。

分布式系统是建立在网络上的软件系统。 处理协助任务，然后整合结果。在分布式系统中，一组独立的计算机向用户呈现一个统一的整体，就像一个系统一样。系统具有多种通用的物理和逻辑资源，可以动态分配任务，分散的物理和逻辑资源可以通过计算机网络实现信息交换。系统中有一个分布式 *** 作系统，以全局方式管理计算机资源。通常，对于用户来说，分布式系统只有一个模型或范例。在 *** 作系统之上，一个软件中间件层负责实现这个模型。分布式系统的一个著名例子是万维网，在万维网中，一切看起来都像一个文档(网页)。在计算机网络中，这种统一性、模型和软件是不存在的。用户看到的是实际的机器，计算机网络并没有让这些机器看起来千篇一律。如果这些机器有不同的硬件或不同的 *** 作系统，那么这些差异对用户来说是完全可见的。如果用户想要在远程机器上运行程序，他必须登录到远程机器上并在该机器上运行程序。分布式系统和计算机网络系统的共同点是大部分分布式系统都是建立在计算机网络上的，所以分布式系统和计算机网络的物理结构基本相同。两者的区别在于分布式 *** 作系统和网络 *** 作系统的设计思想不同，这就决定了它们在结构、工作方式和功能上也是不同的。网络 *** 作系统要求网络用户在使用网络资源时首先了解网络资源。网络用户必须了解网络中每台计算机的功能和配置、软件资源和网络文件结构。如果用户想要读取网络中的共享文件，他们必须知道该文件放在哪个计算机和目录中。分布式 *** 作系统以全局方式管理系统资源，可以随意为用户调度网络资源，调度过程“透明”。当用户提交作业时，分布式 *** 作系统可以根据需要选择系统中最合适的处理器，将用户的作业提交给处理程序，在处理程序完成作业后将结果传递给用户。在这个过程中，用户并没有意识到多个处理器的存在，系统就像一个处理器。

在设计分布式数据库时，应特别考虑如下几个方面的问题：

1. 数据保存 (存储分段/复制，横向/纵向表分区)

2. 目录管理(catalog management): 命名，数据独立性

3. 查询处理(基于代价的调优， 半合并)4. 数据更新(同步/异步)

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