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解析大数据时代的数据库集群技术

来源：CSDN

2014/5/16 15:59:50

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集群的存在意义是为了保证高可用、数据安全、扩展性以及负载均衡，作者从一个比较高的层面解读了数据库集群技术，从数据库应用层面的Share-Disk集群直到集群的最高形式能够提供负载均衡的集群。

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本文关键字： SQL Server MySQL 数据库大数据

Share-Nothing架构

Share-Nothing架构又分为两种，首先是分布式架构。将数据库中的数据按照某一标准分布到多台机器中，查询或插入时按照条件查询或插入对应的分区。

另一种是每一个节点完全独立，节点之间通过网络连接，通常是通过光钎等专用网络。如图2所示。

图2.Share-Nothing冗余架构

在Share-Nothing架构中，每一个节点都拥有自己的内存和存储，都保留数据的完整副本。通常来说，又可以分为两种，可以负载均衡和不可以负载均衡。

首先谈谈不可负载均衡的集群，在不可负载均衡的技术中，集群中的节点会被分为主节点和辅助节点，主节点向外提供服务，辅助节点作为热备（二阶段事务提交）或暖备（不需要保证事务同步），同时有可能使得辅助节点提供只读的服务。使用这个架构的技术包括：SQL Server AlwaysOn，SQL Server Mirror，Oracle Data Guard这种架构带来的好处包括：

辅助节点数据和主节点保持同步或准同步，当搭配第三方仲裁后，可以实现自动的故障转移，从而实现了高可用

辅助节点由于和主节点完全独立且数据同步或准同步，因此主节点出现数据损坏后，可以从辅助节点恢复数据（自动或手动）

由于Share-Nothing架构使用了本地存储（或SAN），相较于Share-Disk架构在慢速网络时有非常大的性能优势

当然，弊端也显而易见，因为辅助节点无法对外提供服务或只能提供只读服务，因此该类集群的弊端包括：

扩展能力非常有限

对性能没有提升，因为涉及到各节点的数据同步，甚至带来性能的下降

辅助节点如果可读，虽然提升性能，但需要修改前端应用程序，对应用程序不透明

另一类Share-Nothing架构中，是允许负载均衡的。所谓负载均衡就是将对数据库的负载分布到集群中的多个节点上，在集群中的每一个节点都可以对外提供服务，从而达到更高的吞吐量，更好的资源利用率和更低的响应时间。前端通过代理进行调度。使用该类架构的技术包括：MySQL上的Amoeba（架构如图3，摘自MySQL大师陈畅亮的博客：http：//www.cnblogs.com/gaizai/archive/2012/06/12/2546755.html），MySQL上的HA Proxy（如图4所示），格瑞趋势在SQL Server上的Moebius集群（如图5所示）。