MySQL/Oracle集群

以下是 ShardingSphere 实现 MySQL 集群架构 和 Oracle RAC 集群架构 的详细介绍。

ShardingSphere 实现 MySQL 集群架构

Apache ShardingSphere 是一个分布式数据库中间件，支持数据分片、读写分离和分布式事务管理，为 MySQL 提供强大的集群能力。

架构特点

1. 分布式架构：

   • 数据分片：将数据分布到多个 MySQL 节点，提高存储容量和查询性能。
   • 读写分离：主库负责写操作，从库承担读操作，缓解单节点压力。

2. 灵活部署：

   • 可作为数据库代理（ShardingSphere-Proxy）。
   • 也可作为内嵌库（ShardingSphere-JDBC）嵌入应用程序。

3. 事务支持：

   • 支持强一致性事务和最终一致性事务。

实现步骤

1. 环境准备

• 部署多个 MySQL 实例，准备一组主从架构的数据库节点。
• 安装并配置 ShardingSphere。

2. 配置 ShardingSphere

• 配置 server.yaml（用于全局配置），例如开启分布式事务。
• 配置 config-sharding.yaml（分片规则配置）。

示例配置（分片+读写分离）：

schemaName: sharding_db

dataSources:
  master_ds:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/master_db
    username: root
    password: password
  slave_ds_0:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/slave_db_0
    username: root
    password: password
  slave_ds_1:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/slave_db_1
    username: root
    password: password

rules:
  - !SHARDING
    tables:
      order:
        actualDataNodes: master_ds.order_$->{0..1}
        tableStrategy:
          standard:
            shardingColumn: order_id
            shardingAlgorithmName: order_inline
    defaultDatabaseStrategy:
      none:
    defaultTableStrategy:
      none:
    shardingAlgorithms:
      order_inline:
        type: INLINE
        props:
          algorithm-expression: order_$->{order_id % 2}

  - !READWRITE_SPLITTING
    dataSources:
      rw_ds:
        writeDataSourceName: master_ds
        readDataSourceNames:
          - slave_ds_0
          - slave_ds_1

3. 启动集群

• 启动 ShardingSphere-Proxy。
• 使用应用程序通过 Proxy 连接到 MySQL 集群。

4. 验证功能

• 数据分片：通过分片键（如 order_id）自动路由到不同的分片。
• 读写分离：写操作发往主库，读操作分发到从库。

优点

1. 提供透明的数据分片和路由能力，降低开发复杂度。
2. 易于扩展，通过增加节点提升性能。
3. 支持多种分布式事务机制，保证数据一致性。

Oracle RAC 实现集群架构

Oracle RAC（Real Application Clusters）是一种多节点数据库集群架构，多个节点共享存储和数据库实例，支持高可用性和负载均衡。

架构特点

1. 共享存储架构：

   • 所有节点共享存储，通过高效的锁机制实现一致性。
   • 典型设备包括 SAN 或 NAS。

2. 全局缓存协调：

   • 通过全局缓存服务（Global Cache Service, GCS）确保数据块的一致性。
   • 通过高速互联（Private Interconnect）在节点之间同步缓存。

3. 自动故障切换：

   • 节点故障时，服务自动切换到其他节点，无需中断客户端连接。

实现步骤

1. 硬件准备

• 多台服务器，配置共享存储（如 SAN）。
• 配置高速私有网络用于节点间通信。

2. 安装 Oracle RAC

1. 安装 Oracle Grid Infrastructure：

   • 部署 Oracle Clusterware 提供集群管理。
   • 安装 ASM（Automatic Storage Management）管理共享存储。

2. 安装 Oracle Database 软件：

   • 安装 RAC 模式数据库。

3. 配置 RAC 集群

• 使用 Oracle Database Configuration Assistant（DBCA）创建 RAC 数据库。
• 配置负载均衡：
  • 配置监听器（Listener），通过 SCAN（Single Client Access Name）提供统一访问。

4. 部署应用程序

• 应用程序使用 Oracle 提供的 RAC 驱动程序连接数据库，客户端透明地感知负载均衡和故障切换。

优点

1. 高性能：多个节点同时处理读写，提升性能。
2. 高可用性：自动故障切换，保证服务不中断。
3. 可扩展性：通过增加节点横向扩展。

对比：ShardingSphere 与 Oracle RAC

总结

• ShardingSphere 适合互联网场景，灵活、易扩展，适用于分布式架构需求。
• Oracle RAC 专注高可用性和一致性，适合关键业务和大型企业应用。

根据实际业务需求选择合适的集群架构可以更好地实现系统性能优化和高可靠性。