Escalabilidad de DB para una aplicación de alta carga?

He visto que la aplicación tiene un servidor web agrupado (como un servidor de 10 a 20) para tener escalabilidad donde pueden distribuir la carga entre los servidores web. Pero siempre he visto todos los servidores web que utilizan una sola base de datos.

Ahora considere cualquier aplicación web de comercio electrónico o ferrocarriles en la que millones de usuarios accedan a la aplicación en cualquier momento. Para escalar en el lado del servidor web, podemos tener clústeres de servidores, pero ¿cómo podemos escalar DB? Como no podemos tener múltiples DB como múltiples servidores web, un dB tendrá un estado diferente al otro :)

ACTUALIZAR:- ¿Es posible escalar la base de datos en DBMS relacional, sino solo en NO SQL DB como mongo db, etc.?

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