Para resolver os gargalos de performance de escrita da arquitetura com um nó de escrita e múltiplos de leitura, o PolarDB for MySQL lançou o Multi-master Cluster (Limitless). Esse cluster evolui a arquitetura para múltiplas escritas e leituras por meio de vários nós primários. A solução foi projetada principalmente para cenários de aplicações com alta concorrência de leitura e escrita, como multitenancy em SaaS, jogos e e-commerce.
Arquitetura do product
Todos os arquivos de dados de um cluster residem no armazenamento compartilhado (PolarStore). Cada nó de leitura/escrita (RW) compartilha esses arquivos no armazenamento subjacente (PolarStore) por meio do sistema de arquivos distribuído (PolarFileSystem). Acesse todo o cluster pelo endpoint do cluster; o proxy de banco de dados encaminha automaticamente as instruções SQL para o nó RW correto.
Principais vantagens e recursos
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Expansão horizontal de escrita em segundos
É possível gravar bancos de dados e tabelas diferentes simultaneamente em nós de computação distintos, permitindo que até 63 nós escrevam dados ao mesmo tempo. O agendamento dinâmico de bancos de dados entre vários nós de computação ocorre em segundos, o que aumenta significativamente a capacidade geral de leitura e escrita concorrente.
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Backup mútuo multi-master (sem necessidade de nós standby)
Em caso de falha em um nó primário, as cargas de trabalho são transferidas para outro nó primário com pouco tráfego em segundos. Além disso, como não há recursos ociosos adicionais reservados para standby ativo, o custo é reduzido pela metade.
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Global Read-Only Node
O nó global somente leitura permite ler os dados de todos os nós de escrita, facilitando a execução de consultas de agregação. Para mais informações, consulte Global read-only nodes.
Cenários
A edição Multi-master Cluster (Limitless) Edition foi desenvolvida principalmente para cenários de aplicações com alta concorrência de leitura e escrita, como multitenancy em SaaS, jogos e e-commerce.
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Cenário de multitenancy em SaaS: atende aos requisitos de performance de alta concorrência e realiza balanceamento de carga entre tenants
Características do cenário: O número de bancos de dados dos tenants muda rapidamente e a carga apresenta grande variação. Os recursos de banco de dados precisam ser realocados frequentemente entre diferentes instâncias para garantir a melhor experiência do usuário.
Solução: O Multi-master Cluster (Limitless) Edition transfere bancos de dados de tenants entre diferentes nós RW em segundos ou adiciona novos nós RW nesse mesmo intervalo para lidar com picos de tráfego, realizando assim o balanceamento de carga.
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Cenário de jogos com servidor mundial e e-commerce: dimensionamento em minutos para adaptar-se ao crescimento rápido das demandas de negócio
Características do cenário: Jogos com servidor mundial e e-commerce geralmente adotam soluções de sharding de banco de dados e tabelas baseadas em middleware ou na própria aplicação. Durante atualizações de versão e grandes eventos de vendas, a capacidade do cluster frequentemente precisa ser expandida rapidamente várias vezes e reduzida logo após o término dos eventos. No entanto, expandir ou reduzir clusters tradicionais exige migração de dados, um processo bastante complexo.
Solução: Com a expansão horizontal em segundos e o roteamento transparente do Multi-master Cluster (Limitless) Edition, combinados com sharding de banco de dados e tabelas baseado em middleware ou na aplicação, é possível alcançar uma expansão transparente em segundos, reduzindo o tempo de dimensionamento de dias para minutos.
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Cenário de jogos com divisão de servidores: melhor performance e escalabilidade, com dimensionamento flexível
Características do cenário: Durante a fase de crescimento de um jogo, a carga do banco de dados é intensa e continua aumentando. Normalmente, novos bancos de dados são adicionados continuamente nesse período, o que também eleva a carga nos nós RW. Na fase de declínio, a carga diminui gradualmente e os bancos de dados são mesclados continuamente, fazendo com que a carga nos nós RW também apresente tendência de queda.
Solução: Durante a fase de crescimento, alguns bancos de dados podem ser transferidos rapidamente para novos nós RW para realizar o balanceamento de carga. Na fase de declínio, os bancos de dados podem ser consolidados rapidamente em poucos nós RW para reduzir custos operacionais com agilidade.
Escopo de aplicação
O mecanismo de banco de dados é MySQL 8.0.
Atualmente, não há suporte para conversão direta da Cluster Edition para o Multi-master Cluster (Limitless). Para atualizar a série do product, consulte Major version upgrades.
Melhorias de performance
Testes demonstram que, à medida que os bancos de dados de um cluster são distribuídos entre mais nós primários (nós RW), a capacidade geral de leitura e escrita concorrente do cluster melhora de forma quase linear. Veja abaixo um exemplo de teste:
Contexto do teste: O cluster contém oito bancos de dados e oito nós RW.
Procedimento do teste: Inicialmente, todos os oito bancos de dados são carregados em um único nó RW e, em seguida, o mesmo teste de estresse é executado simultaneamente em todos eles. Durante o teste, os oito bancos de dados são distribuídos uniformemente entre dois, quatro e oito nós RW, respectivamente, para observar a tendência de mudança de performance geral do cluster.
A tendência de mudança de performance é mostrada abaixo, tomando o QPS como exemplo:
Conforme ilustrado na figura anterior, a distribuição dos bancos de dados entre mais nós RW aumenta significativamente a capacidade geral de leitura e escrita concorrente do cluster, apresentando um crescimento quase linear.
Especificações e preços dos nós
Especificações: Há suporte para as categorias Dedicated e General-purpose. Para especificações detalhadas, consulte Compute node specifications for Enterprise Edition.
Preços: Para mais informações, consulte Compute nodes.
Primeiros passos
Configure as informações básicas do cluster, como creating a database account, Configure whitelists for a cluster e connecting to a database.
Create a database. O Multi-master Cluster (Limitless) restringe os dados de cada banco de dados ou objeto de dados para serem gravados por apenas um nó. Ao criar um banco de dados, especifique um nó RW ou defina o valor do parâmetro
loose_innodb_mm_default_master_idcomo 0 para que o sistema selecione aleatoriamente um nó RW para a criação.Consulte dados usando instruções
SELECT. Não é necessário especificar um nó RW durante a consulta, pois o proxy de banco de dados seleciona automaticamente o nó RW correto para execute a operação.
Para mais informações, consulte Usage.