mysql 集群

1 MySQL Cluster简介

MySQL集群是一种在无共享架构（SNA，Share Nothing Architecture）系统里应用内存数据库集群的技术。这种无共享的架构可以使得系统使用低廉的硬件获取高的可扩展性。 MySQL集群是一种分布式设计，目标是要达到没有任何单点故障点。因此，任何组成部分都应该拥有自己的内存和磁盘。任何共享存储方案如网络共享，网络文件系统和SAN设备是不推荐或不支持的。通过这种冗余设计，MySQL声称数据的可用度可以达到99.999%。

实际上，MySQL集群是把一个叫做NDB的内存集群存储引擎集成与标准的MySQL服务器集成。它包含一组计算机，每个都跑一个或者多个进程，这可能包括一个MySQL服务器，一个数据节点，一个管理服务器和一个专有的一个数据访问程序。它们之间的关系如下图所示：

MySQL Cluster 使用了一个专用的基于内存的存储引擎NDB，这样做的好处是速度快，没有磁盘I/O的瓶颈，但是由于是基于内存的，所以数据库的规模受系统总内存的限制，如运行NDB的MySQL服务器一定要内存够大，比如4G, 8G, 甚至16G。NDB引擎是分布式的，它可以配置在多台服务器上来实现数据的可靠性和扩展性，理论上通过配置2台NDB的存储节点就能实现整个数据库集群的冗余性和解决单点故障问题。

2 MySQL Cluster特点

2.1 特性

1.通过自动分片实现高水平的写入扩展能力
MySQL Cluster 自动将表分片（或分区）到不同节点上，使数据库可以在低成本的商用硬件上横向扩展，同时保持对应用程序完全应用透明。
2.99.999% 的可用性
凭借其分布式、无共享架构，MySQL Cluster 可提供 99.999% 的可用性，确保了较强的故障恢复能力和在不停机的情况下执行预定维护的能力。
3.SQL 和NoSQL API
MySQL Cluster 让用户可以在解决方案中整合关系数据库技术和NoSQL技术中的最佳部分，从而降低成本、风险和复杂性。
4.实时性能
MySQL Cluster 提供实时的响应时间和吞吐量，能满足最苛刻的 Web、电信及企业应用程序的需求。
5.具有跨地域复制功能的多站点集群
跨地域复制使多个集群可以分布在不同的地点，从而提高了灾难恢复能力和全球 Web 服务的扩展能力。
6.联机扩展和模式升级
为支持持续运营，MySQL Cluster 允许向正在运行的数据库模式中联机添加节点和更新内容，因而能支持快速变化和高度动态的负载。

2.2 缺点

1.基于内存，数据库的规模受集群总内存的大小限制
2.多个节点通过网络实现通讯和数据同步、查询等操作，因此整体性受网络速度影响

3 功能模块介绍

MySQL cluster配置中，由3个不同功能的服务构成，每个服务由一个专用的守护进程提供，一项服务也叫做一个节点，下面来介绍每个节点的功能：

管理(MGM)节点：
管理节点，用来实现整个集群的管理，理论上一般只启动一个，而且宕机也不影响 cluster 的服务，这个进程只在cluster 启动以及节点加入集群时起作用，所以这个节点不是很需要冗余，理论上通过一台服务器提供服务就可以了。管理节点的作用是管理MySQL集群内的其他节点，如提供配置数据、启动并停止节点、运行备份等。由于管理节点负责管理其他节点的配置，应在启动其他节点之前首先启动管理节点。

数据节点：
数据节点用于保存集群的数据。数据节点的数目与副本的数目相关，是片段的倍数。例如，对于两个副本，每个副本有两个片段，那么就有4个数据节点。
数据节点可以和管理节点(MGM)处在不同的机器上，也可以在同一个机器上面，集群中至少要有一个数据节点，2个以上时就能实现集群的高可用保证，数据节点增加时，集群的处理速度会变慢。

SQL节点：
SQL节点是用来访问集群数据的节点，是应用和数据节点之间的一个桥梁。Cluster中可以有多个sql节点，通过每个sql节点查询到的数据都是一致的，通常来说，sql节点越多，分配到每个sql节点的负载就越小，系统的整体性能就越好。

以上三种逻辑上不同节点物理上可以存放在不同的服务器上，也可以存放在相同的服务器上。

4 环境准备及节点分布

操作系统为：CentOS release 6.3 (Final)
Cluster版本为：mysql-cluster-gpl-7.2.12-linux2.6-x86_64.tar.gz
节点分布如下：

mongo 集群

使用集群的目的就是提高可用性。高可用性H.A.（High Availability）指的是通过尽量缩短因日常维护操作（计划）和突发的系统崩溃（非计划）所导致的停机时间，以提高系统和应用的可用性。它与被认为是不间断操作的容错技术有所不同。HA系统是目前企业防止核心计算机系统因故障停机的最有效手段。
HA的三种工作方式：

主从方式（非对称方式）
工作原理：主机工作，备机处于监控准备状况；当主机宕机时，备机接管主机的一切工作，待主机恢复正常后，按使用者的设定以自动或手动方式将服务切换到主机上运行，数据的一致性通过共享存储系统解决。

双机双工方式（互备互援）
工作原理：两台主机同时运行各自的服务工作且相互监测情况，当任一台主机宕机时，另一台主机立即接管它的一切工作，保证工作实时，应用服务系统的关键数据存放在共享存储系统中。

集群工作方式（多服务器互备方式）
工作原理：多台主机一起工作，各自运行一个或几个服务，各为服务定义一个或多个备用主机，当某个主机故障时，运行在其上的服务就可以被其它主机接管