Architektur von MySQL Cluster

MySQL Cluster ist eine Hochverfügbarkeitsdatenbank, die eine Shared-Nothing-Datenspeicherarchitektur nutzt. Das System umfasst mehrere Knoten, die auf verschiedene Hosts verteilt werden können, um im Fall eines Datenknoten-, Hardware- oder Netzwerkausfalls eine fortlaufende Verfügbarkeit zu gewährleisten. MySQL Cluster Carrier Grade Edition verwendet eine Speicher-Engine, bestehend aus einer Reihe von Datenknoten zum Speichern von Daten, welche über eine systemeigene C++-API, Java-, LDAP- oder Standard-SQL-Schnittstelle zugänglich ist.

Die MySQL Cluster Architektur bietet Carrier-Grade-Verfügbarkeit und -Leistung ohne den üblichen Carrier-Grade-Preis

MySQL Cluster besteht aus drei verschiedenen Typen von Knoten, von denen jeder spezielle Services innerhalb des Clusters bereitstellt.

Datenknoten sind die Hauptknoten des Clusters und stellen die folgende Funktionalität bereit:

• Datenspeicherung und -verwaltung sowohl von speicherbasierten als auch von festplattenbasierten Daten
• Automatische und benutzerdefinierte Datenpartitionierung, selbst während einem aktiven Cluster neue Knoten hinzugefügt werden
• Synchrone Replikation von Daten zwischen Datenknoten
• Transaktionen und Datenabruf
• Automatische Ausfallsicherung
• Neusyncoloohronisierung nach einem Ausfall

Durch das Speichern und Verteilen von Daten in einer Shared-Nothing-Architektur (d.h.ohne Verwendung einer gemeinsamen Festplatte) steht bei Ausfall eines Datenknotens immer mindestens ein zusätzlicher Datenknoten zur Verfügung, auf dem dieselben Informationen gespeichert sind. Auf diese Weise können Anforderungen und Transaktionen weiterhin ohne Unterbrechung verarbeitet werden. Datenknoten können auch online hinzugefügt werden, was eine beispiellose Skalierbarkeit der Datenkapazität und -verarbeitung ermöglicht.

Anwendungsknoten sind die Anwendungen, die sich mit der Datenbank verbinden. Hierbei kann es sich um eine Anwendung handeln, welche die Hochleistungs-NDB-API nutzt, oder um die Verwendung von MySQL Servern, die als SQL-Schnittstellen zu den in einem Cluster gespeicherten Daten fungieren. Daher können Anwendungen gleichzeitig über eine Vielzahl an Schnittstellen auf die Daten in MySQL Cluster zugreifen, beispielsweise über SQL, LDAP und Webdienste. Außerdem können weitere Anwendungsknoten online hinzugefügt werden.

Verwaltungsknoten sind für die Verwaltung des Clusters zuständig und stellen anderen Knoten Informationen zur Cluster-Konfiguration zur Verfügung. Die Verwaltungsknoten werden beim Systemstart und bei einer Systemneukonfiguration verwendet. Verwaltungsknoten können beendet und gestartet werden, ohne die laufende Ausführung der Daten- und Anwendungsknoten zu beeinträchtigen. Standardmäßig bieten die Verwaltungsknoten auch Vermittlungsdienste, falls ein Netzwerkausfall zu einem „Split-Brain“ führt oder ein Cluster eine „Netzwerkpartitionierung“ aufweist.

Mit dieser verteilten Architektur, in der Abhängigkeiten auf ein Mindestmaß reduziert wurden, können Anwendungen fortlaufend ausgeführt und Daten auch dann konsistent gehalten werden, wenn einer der Daten-, Anwendungs- oder Verwaltungsknoten ausfällt.