MySQL集群版(MySQL Cluster)

mysql Cluster可以用来实现MySQL集群，是MySQL适合于分布式计算环境的高实用、高冗余版本。它采用了NDB Cluster 存储引擎，允许在1个 Cluster 中运行多个MySQL服务器。在MySQL 5.0及以上的二进制版本中、以及与最新的Linux版本兼容的RPM中提供了该存储引擎。

MySQL Cluster相关介绍

MySQL Cluster 是一种技术，该技术允许在无共享的系统中部署“内存中”数据库的 Cluster 。通过无共享体系结构，系统能够使用廉价的硬件，而且对软硬件无特殊要求。此外，由于每个组件有自己的内存和磁盘，不存在单点故障。

MySQL Cluster 由一组计算机构成，每台计算机上均运行着多种进程，包括MySQL服务器，NDB Cluster 的数据节点，管理服务器，以及（可能）专门的数据访问程序。

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%。

phpMyAdmin For Linux(MySQL server数据库管理) 12.00 MB / v5.1.2 官方版

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MySQL 集群软件功能

性能和扩展能力

自动分片数据库自动、透明地分布于低成本的商用服务器上，这样无需更改应用程序即可以向外扩展的方式增加读写查询的能量。

多主复制每个数据节点都可以接受写操作。这项功能与自动分片功能相结合，提供了非常高的写操作扩展能力。

分布式跨分片 JOIN适应性查询本地化将 JOIN 操作下放到数据节点，这样它们就可以并行地在多个本地数据副本上执行。

实时响应内存中的表和索引异步刷新到磁盘并绑定到 CPU 线程，低延迟。

开发人员 API 和数据模型

SQLMysql server 针对集群提供一个标准的 SQL 接口，可通过所有标准 MySQL 连接器（如 JDBC、ODBC.NET 等）连接各种 Web 开发语言和框架。

使用 Memcached 的 NoSQL原生键值访问，绕过 SQL 层访问 存於数据节点中的数据，用于结构和非结构的数据存储。

使用 javaScript 和 node.js 的 NoSQL支持通过服务器端JavaScript绕过 SQL 层直接访问存于数据节点中的数据，以加速数据的查询和维护

使用 C++ 的 NoSQL原生 C++ 访问，绕过 SQL 层可获得极低的延迟

使用 Java 和 JPA 的 NoSQL原生 Java 和 JPA 访问，绕过 SQL 层访问企业、Web 和电信服务

使用 REST 的 NoSQL原生 HTTP/REST 访问，使用 Apache mod_ndb 绕过 SQL 层

结构和非结构式的数据模型默认使用完全结构化的关系数据模型。使用 Memcached API，每个键值都写入相同的表中，每个键值对默认存储在一行中，也可以配置为写入多个现有表中。

99.999% 的可用性和数据完整性

符合 ACID 要求、事务型MySQL Cluster 全面支持 ACID（独立性、一致性、隔离性、持久性）事务。

外键约束(Constraint)MySQL Cluster 自动在表间实施参照完整性。

分布式、无共享架构集群中的每个节点都是冗余的，可以放在单独的主机上，从而确保在发生进程、硬件或网络故障时的持续可用性。

无单点故障每个节点都有自己的磁盘和内存，因此消除了共享组件（如存储）带来的故障风险。

同步复制每个数据节点内的数据都同步复制到至少一个其他节点上。如果某个节点发生故障，至少有另一个数据节点存储着相同的信息。

亚秒级自动故障切换MySQL Cluster 的心跳机制可立即检测到任何故障，并自动故障切换到集群中的其他节点，通常在一秒钟内完成，不会中断提供给客户端的服务。

自我修复式恢复故障节点能自动重新启动并在重新加入集群前与其他节点重新同步，从而实现自我修复，此过程对应用程序完全透明。

跨地域复制将一个集群从一个数据中心复制到另一个数据中心，从而实现灾难恢复并降低网络延迟的影响。每个集群都能接受写操作，并在内部处理冲突，从而确保集群间的一致性。

多站点集群数据节点可以分散到多个数据中心，因此发生节点故障时可以在不同站点之间同步复制并进行自动故障切换。

联机操作

联机模式更新支持联机添加列和表，以及联机添加和删除索引。

联机扩展可以按需向正在运行的集群添加节点以提高性能和容量。可以向集群中动态添加应用节点，也可以从集群中动态删除应用节点，非常灵活。

联机维护支持在线对底层硬件、操作系统和 MySQL Cluster 进程的升级和补丁安装。

联机备份备份文件是数据库的一致的集群范围快照，可以存档并复制到安全的远程位置。

部署灵活性

虚拟机部署可以在内部平台和云平台上部署虚拟机环境。

内存中和基于磁盘的表表可以配置为只能在内存中管理（完全记录并刷新到到持久存储中）或存储在磁盘上。

商用硬件可以用本地存储在商用硬件间扩展 MySQL Cluster。无需共享磁盘。

安全和审计

MySQL 企业级安全性*为连接到集群的 MySQL Server 提供了随时可用的外部身份验证模块，使其可以轻松集成到现有安全基础架构中。

MySQL 企业级审计*提供了一个简单易用、基于策略的审计解决方案，可帮助组织实施更加严格的安全控制和满足法规要求。

管理和监视

MySQL Cluster Manager*MySQL Cluster Manager 可自动完成常见管理任务，从而简化了 MySQL Cluster 数据库的创建和管理。

MySQL Enterprise Monitor*使您能够了解集群运行状况的概况，在潜在问题对系统造成影响前发出警报。

MySQL Cluster 的环境主要由以下三部分组成：

（1）SQL 层的 SQL 服务器节点（后面简称为 SQL 节点）；也就是我们常说的MySQL Server。主要负责实现一个数据库在存储层之上的所有事情，比如连接管理，Query 优化和响应 ，Cache 管理等等，只有存储层的工作交给了NDB 数据节点去处理了。也就是说，在纯粹的MySQL Cluster 环境中的SQL 节点，可以被认为是一个不需要提供任何存储引擎的MySQL服务器，因为他的存储引擎有Cluster 环境中的NDB 节点来担任。所以，SQL 层各MySQL服务器的启动与普通的MySQL Server 启动也有一定的区别，必须要添加ndbcluster参数选项才行。我们可以添加在my.cnf配置文件中，也可以通过启动命令行来指定。

（2）Storage 层的 NDB 数据节点；也就是上面说的NDB Cluster。最初的NDB是一个内存式存储引擎，当然也会将数据持久化到存储设备上。但是最新的NDB Cluster存储引擎已经改进了这一点，可以选择数据是全部加载到内存中还是仅仅加载索引数据。NDB 节点主要是实现底层数据存储功能，来保存Cluster 的数据。每一个Cluster节点保存完整数据的一个fragment，也就是一个数据分片（或者一份完整的数据，视节点数目和配置而定），所以只要配置得当，MySQL Cluster在存储层不会出现单点的问题。一般来说，NDB 节点被组织成一个一个的NDB Group，一个 NDB Group实际上就是一组存有完全相同的物理数据的NDB节点群。

上面提到了NDB 各个节点对数据的组织，可能每个节点都存有全部的数据也可能只保存一部分数据，主要是受节点数目和参数来控制的。首先在 MySQL Cluster主配置文件（在管理节点上面，一般为 config.ini）中，有一个非常重要的参数叫NoOfReplicas，这个参数指定了每一份数据被冗余存储在不同节点上面的份数，该参数一般至少应该被设置成2，也只需要设置成2就可以了。因为正常来说，两个互为冗余的节点同时出现故障的概率还是非常小的，当然如果机器和内存足够多的话，也可以继续增大来更进一步减小出现故障的概率。此外，一个节点上面是保存所有的数据还是一部分数据还受到存储节点数目的限制。NDB 存储引擎首先保证NoOfReplicas参数配置的要求来使用存储节点，对数据进行冗余，然后再根据节点数目将数据分段来继续使用多余的NDB节点。分段的数目为节点总数除以NoOfReplicas 所得。

（3）负责管理各个节点的 Manage 节点主机；管理节点负责整个Cluster集群中各个节点的管理工作,包括集群的配置,启动关闭各节点,对各个节点进行常规维护，以及实施数据的备份恢复等。管理节点会获取整个Cluster环境中各节点的状态和错误信息，并且将各 Cluster 集群中各个节点的信息反馈给整个集群中其他的所有节点。由于管理节点上保存了整个Cluster 环境的配置，同时担任了集群中各节点的基本沟通工作，所以他必须是最先被启动的节点。

工作原理

管理服务器(MGM节点)负责管理 Cluster配置文件和 Cluster日志。 Cluster中的每个节点从管理服务器检索配置数据，并请求确定管理服务器所在位置的方式。当数据节点内出现新的事件时，节点将关于这类事件的信息传输到管理服务器，然后，将这类信息写入 Cluster日志。