高可用架构模式——数据集群和数据分区

一、数据集群

• 主备、主从、主主架构本质上都有一个隐含的假设：主机能够存储所有数据，但主机本身的存储和处理能力肯定是有极限的。
• 简单来说，集群就是多台机器组合在一起形成一个统一的系统，这里的“多台”，数量上至少是 3 台；相比而言，主备、主从都是 2 台机器。
• 根据集群中机器承担的不同角色来划分，集群可以分为两类：数据集中集群、数据分散集群。

1.1、 数据集中集群

• 数据集中集群与主备、主从这类架构相似，我们也可以称数据集中集群为 1 主多备或者 1 主多从。
• 无论是 1 主 1 从、1 主 1 备，还是 1 主多备、1 主多从，数据都只能往主机中写，而读操作可以参考主备、主从架构进行灵活多变。
• 下图是读写全部到主机的一种架构：
  

1.2、 数据集中集群的复杂度具体体现

• 主机如何将数据复制给备机

  主备和主从架构中，只有一条复制通道，而数据集中集群架构中，存在多条复制通道。多条复制通道首先会增大主机复制的压力，某些场景下我们需要考虑如何降低主机复制压力，或者降低主机复制给正常读写带来的压力。

  其次，多条复制通道可能会导致多个备机之间数据不一致，某些场景下我们需要对备机之间的数据一致性进行检查和修正。

• 备机如何检测主机状态

  主备和主从架构中，只有一台备机需要进行主机状态判断。在数据集中集群架构中，多台备机都需要对主机状态进行判断，而不同的备机判断的结果可能是不同的，如何处理不同备机对主机状态的不同判断，是一个复杂的问题。

• 主机故障后，如何决定新的主机

  主从架构中，如果主机故障，将备机升级为主机即可；而在数据集中集群架构中，有多台备机都可以升级为主机，