數據庫集群技術挑戰

　　高速互聯網絡、心跳檢測和故障遷移是技術上的主要難點和挑戰。

　　1、互聯網絡

　　數據庫集群將集群技術運用到數據庫系統中，由一組獨立的數據庫服務器通過高速網絡構成統一的系統。各個數據庫服務器之間相互協作共同完成任務，對用戶僅呈現出一個節點。數據庫集群與分布式數據庫的組織形式類似，但他們之間有很大的差別，差別在于，分布式數據庫不要求利用節點間的協作來提高整個系統性能，其目的在于實現數據的透明共享，一般由低速網絡進行連接。而數據庫集群的目的是通過同一集群中的各個數據庫服務期間相互的協作來完成單一系統不能完成的任務，提高整個系統的性能。集群系統的節點之間會有頻繁的信息傳輸，以實現節點間的負載平衡，是每個數據庫服務器都能發揮其最大性能。為了減少通信代價，各個節點間需要通過高速網絡進行連接。同時還要考慮到隨著節點數和交換鏈路的增加，計算機協同工作的復雜度增加了，如何降低多機協同工作的復雜度的問題。

　　2、心跳檢測

　　心跳檢測是要解決多節點環境下各節點信息的采集、通訊、失效節點檢測的問題。如何快速地采集個節點的狀態信息，準確地檢測到系統的故障、及時對失效節點作出判斷、實現故障遷移也是多節點集群要解決的核心問題。為了實現系統的高可用，系統必須對網絡狀態、節點狀態、軟件狀態、存儲系統狀態燈進行實時檢測，監控到有故障節點時，立即將故障節點的工作遷移到其他節點中。為此，系統中各節點件必須盡快獲取到對方的信條信息才能對集群做出準確的調度。這些信息包括：CPU利用率、內存使用率、網絡負載、網卡IP工作狀態、共享存儲使用狀況、用戶關鍵業務的進程狀態等，急群眾的每個節點需要不斷的采集自身的這些動態信息，報告給其它節點。同時還要不斷獲取其他節點的最新運行狀態，以便在出現故障的時候做出迅速的反映。

　　3、故障遷移

　　多臺數據庫服務器相互連接，構成提供服務的整體，應用程序和客戶端所需要的數據存儲在共享的存儲設備中。在某一節點是小的時候，共享存儲的訪問控制權就由失效節點切換至正常運行的節點上，客戶端和應用程序可以通過共享存儲設備繼續訪問所需的數據。這樣可以是現在一個服務器節點失效的情況下，數據庫集群仍可以正常提供數據訪問和網絡服務，保證客戶關鍵業務的運行。

　　方案邏輯圖：