MySQL Cluster（NDB Cluster）架构

MySQL Cluster（NDB Cluster）架构

1. MySQL Cluster 整体架构

graph TB subgraph 管理节点层 MGM[Management Node] end subgraph SQL节点层 SQL1[SQL Node 1] SQL2[SQL Node 2] end subgraph 数据节点层 ND1[(Data Node 1)] ND2[(Data Node 2)] ND3[(Data Node 3)] ND4[(Data Node 4)] end MGM -->|管理| SQL1 MGM -->|管理| SQL2 MGM -->|管理| ND1 MGM -->|管理| ND2 MGM -->|管理| ND3 MGM -->|管理| ND4 SQL1 -->|访问| ND1 SQL1 -->|访问| ND2 SQL1 -->|访问| ND3 SQL1 -->|访问| ND4 SQL2 -->|访问| ND1 SQL2 -->|访问| ND2 SQL2 -->|访问| ND3 SQL2 -->|访问| ND4

2. 数据分片和复制

graph LR subgraph 节点组1 ND1[(Data Node 1)] ND2[(Data Node 2)] end subgraph 节点组2 ND3[(Data Node 3)] ND4[(Data Node 4)] end Data1[分片1] -->|主副本| ND1 Data1 -->|备副本| ND2 Data2[分片2] -->|主副本| ND3 Data2 -->|备副本| ND4

3. 事务处理流程

sequenceDiagram participant C as Client participant S as SQL Node participant D1 as Data Node 1 participant D2 as Data Node 2 C->>S: 发送事务请求 S->>D1: 准备事务 S->>D2: 准备事务 D1-->>S: 准备就绪 D2-->>S: 准备就绪 S->>D1: 提交事务 S->>D2: 提交事务 D1-->>S: 提交完成 D2-->>S: 提交完成 S->>C: 返回结果

4. 故障转移流程

graph TD A[检测到节点故障] --> B{是否为数据节点?} B -->|是| C[激活备份节点] B -->|否| D[重新路由SQL请求] C --> E[更新集群状态] D --> E E --> F[恢复正常服务]

5. 配置示例

Management Node 配置

[ndb_mgmd]
hostname=192.168.1.100
datadir=/var/lib/mysql-cluster
nodeid=1

[ndbd default]
NoOfReplicas=2
DataMemory=80G
IndexMemory=18G

Data Node 配置

[ndbd]
hostname=192.168.1.101
nodeid=2
datadir=/var/lib/mysql-cluster

[tcp]
portnumber=2202

SQL Node 配置

[mysqld]
ndbcluster
ndb-connectstring=192.168.1.100

6. 核心特性

1. 内存数据库

   • 数据主要存储在内存中
   • 高性能读写
   • 实时数据处理

2. 自动分片

   • 数据自动分布
   • 负载均衡
   • 动态扩展

3. 高可用性

   • 自动故障转移
   • 多副本保护
   • 实时复制

7. 性能优化建议

1. 硬件配置

   • 大内存（128GB+）
   • 高速网络（10Gbps+）
   • 快速存储（NVMe SSD）

2. 参数优化

   • DataMemory 大小设置
   • IndexMemory 配置
   • BatchSize 调整
   • MaxNoOfConcurrentOperations 设置

3. 网络优化

   • 专用网络
   • 跨机房部署
   • 网络冗余

8. 使用场景

1. 适用场景

   • 电信计费系统
   • 游戏服务器
   • 实时分析
   • 会话管理

2. 不适用场景

   • 大文本存储
   • 复杂JOIN查询
   • 低预算项目

9. 运维建议

1. 监控重点

   • 内存使用率
   • 磁盘空间
   • 网络延迟
   • 事务响应时间

2. 备份策略

   • 热备份
   • 定期备份
   • 多副本存储

3. 扩容建议

   • 预留充足资源
   • 分步扩容
   • 避免峰值扩容