MySQL NDB Cluster介绍

最近翻译了好几篇关于NDB的文章，相信有很多人会有疑问，NDB Cluster究竟是个什么东西？它是一款新产品吗？它和InnoDB Cluster有什么不同？它是MySQL吗？它怎么使用？在这篇文章里，我将为大家介绍一下MySQL NDB Cluster是什么？它的架构和特征，以及它的适用场景。

MySQL NDB Cluster并不是一款新产品，它的最新版本8.0最近刚刚发布。追溯历史你会发现它最初的开发是由爱立信完成的，是的你没有看错，就是那个电信行业的爱立信，当初的名字叫做“Ericsson Network Database”。看到这里你大概会猜到这是一款什么样的产品了。它最初的目标对象是用来管理电信行业的数据，通过id进行关联的简单数据。最初的NDB是使用C++ API来访问数据的，MySQL将其收购以后，将其与SQL进行整合，现在的NDB既可以使用SQL，也可以C++ API 以及Java、memcached、Node.js等各种API进行访问。

MySQL NDB Cluster与MySQL Server（人们普遍认知的MySQL）是完全不同的产品，它使用非共享架构，通过多台服务器构建成集群，实现多点读写的关系型数据库。它具有在线维护功能，并且排除单一故障，具有非常高的可用性。此外，它的主要数据保存在内存中，可以高速处理大量的事务，是面向实时性应用程序的一款数据库产品。

MySQL NDB Cluster架构

MySQL NDB Cluster由三种节点构成，SQL节点、数据节点及管理节点。

上图是由4个数据节点、2个SQL节点及2个管理节点组成的NDB集群

数据节点ndbmtd:负责管理数据、索引，控制事务处理。

SQL节点mysqld:应用程序和数据节点的SQL接口，用户认证，赋予权限等。

管理节点ndb_mgmd:启动停止集群、配置集群、备份，仲裁等。

数据节点：NDB Cluster的核心功能，用于保存数据、索引，控制事务。插入的数据按照主键的哈希值分散到不同的节点组里面保存（每个节点组保存部分数据），另外每个节点组内，数据会复制到不同的数据节点上以实现冗余。上图中节点组1保存了数据分片1和2两部分数据，节点组2里面保存了数据分片3和4两部分数据，每个节点组里面由2个数据节点构成，即使是每个节点组里面有一个节点发生故障，集群也能够持续运行。

SQL节点：相当于增加了NDB存储引擎的MySQL服务器，数据节点作为NDB存储引擎使用，如果使用其它的MySQL存储引擎，例如InnoDB,MyISAM等，数据将会保存在SQL节点上。应用程序通过SQL节点访问数据节点，使用方法与通常的MySQL一样，SQL节点会自动找到正确的数据节点将数据找回。

管理节点：管理节点用于配置集群和各个节点，各个节点需要连接管理节点，取得配置信息后加入集群。此外管理节点还充当仲裁者角色，以防止发生网络分区后出现脑裂现象。

NDB Cluster特征

高扩展性：NDB Cluster 可以在内部自动进行数据分片，随着数据节点的增加，可以做到非常高的读写扩展。

高可用性：最新版本高达99.9999%的高可用性，每年停机运维时间不超过1分钟。因为采用了非共享的架构，不会出现单一故障，发生故障时的故障转移时间非常短，并且各种维护工作可以在线进行，因此极大地提高系统可用性。

实时性：数据大部分情况下保存在内存中，可以快速执行事务，满足实时性高要求的应用需求。

异地容灾：可以利用NDB Cluster的复制功能，对NDB Cluster进行异地容灾，与MySQL的复制功能不同，NDB Cluster可以进行双向复制，并且能够对数据冲突进行校验。

SQL+NoSQL：数据节点上保存的数据除了可以通过SQL节点访问，还可以通过NoSQL访问。对比其它的KV型数据库，NDB Cluster具有如下优点：

• 支持ACID的完整事务。
• 数据具有持久性和冗余性。
• 自动故障转移。
• 在线备份。

低成本：由于NDB Cluster不使用共享存储，一般的服务器即可运行，因此可以为用户节省大量的硬件成本。

适用场景和案例

通过上面的介绍，您大致对NDB Cluster有了一些了解。基于它最初的基因，NDB Cluster广泛应用于电信行业，例如阿尔卡特朗讯，诺基亚，NEC等有大量的使用案例。在线游戏行业通过NDB进行会话管理，例如：Big Fish Games、Blizzard Entertainment、Zynga。此外，由于NDB具有非常高的可用性，美军航母的战机管控系统，PayPal的反欺诈系统均采用了NDB。NDB广泛适用于关键任务型系统。更多案例可以访问：https://www.mysql.com/why-mysql/case-studies/#en-5-28

以上是关于NDB的一个非常简明的介绍，今后计划写一下更详尽的内容。

感谢您关注MySQL！