Mais conteúdo relacionado Semelhante a MySQL Cluster - visão geral (20) Mais de MySQL Brasil (18) MySQL Cluster - visão geral1. MySQL Cluster – visão geral
Airton Lastori
airton.lastori@oracle.com
25-out-2013
1
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
3. MySQL é estratégico para Oracle
Soluções Completas
#1 em todos os níveis da pilha
Cloud e On Premise
MySQL: Web, Mobile & Embedded
Investimentos na Engenharia do MySQL
3
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4. Compromisso Oracle com MySQL
https://blogs.oracle.com/MySQL/entry/mysql_connect_keynotes_and_news
4
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5. Agenda
O que é o MySQL Cluster?
Como começar?
Como o MySQL Cluster funciona?
Perguntas?
5
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6. O que é o MySQL Cluster?
6
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7. MySQL Cluster
Escalabilidade
• Escalabilidade linear de Escritas e Leituras
• Elasticidade, crescimento incremental, distrib. simétrica
Alta Disponibilidade
• 99,999% de disponibilidade, 5min / ano
• Self-healing, failover menor que 1s, geo-replicação
Alta Performance
• Performance em tempo real, in-memory e em disco
• Latência baixa e preditiva, acessos paralelos
Flexibilidade
Baixo TCO
7
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• Modelo relacional ACID, SQL e Foreign Keys
• APIs NoSQL (C++, Java, Memcached, Node.js)
• Open Source, suporte e ferramentas comerciais opcionais
• Hardware commodity
8. Arquitetura MySQL Server
Clients & Connectors
Native C API, JDBC, ODBC, .Net, PHP, Ruby, Python, VB, Perl
Clients and Apps
mysqld
Connection Pool, SQL Interface, Parser, Optimizer, Caches
Enterprise Management
Services and Utilities
Storage Engines
InnoDB, MyISAM, Memory, Archive, Cluster (NDB API), etc…
Filesystems, Files & Logs
Data, Index, Logs…
8
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Backup & Recovery
Monitor
Workbench
Utilities
9. Arquitetura MySQL Cluster
Clients and Apps
Clients & Connectors
Native C API, JDBC, ODBC, .Net, PHP, Ruby, Python, VB, Perl
mysqld
ndbd
Connection Pool, SQL Interface, Parser, Optimizer, Caches
Enterprise Management
Services and Utilities
Storage Engines
InnoDB, MyISAM, Memory, Archive, Cluster (NDB API), etc…
Filesystems, Files & Logs
Data, Index, Logs…
NDB
NDB
Cluster Data Nodes
9
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mgm_ndbd
Management
Backup & Recovery
Monitor
Workbench
Utilities
10. MySQL Cluster: arquitetura simplificada
Clients
Application Layer
mysqld
mysqld
Management
mgm_ndbd
Data Layer
ndbd
ndbd
MySQL Cluster Data Nodes
10
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11. O que NÃO é o MySQL Cluster
1. SGBD de uso geral, “bala de prata”
•
Tabelas NDB ainda não são recomendadas para todos tipos de aplicações / workloads
•
NDB ainda não é 100% compatível com InnoDB, mas podem ser usados em conjunto
•
MySQL Cluster requer relativamente mais memória RAM
2. Cluster do tipo Shared-All que requer Shared Storage
•
Como, por exemplo, Oracle RAC
•
Cada Data Node tem sua unidade de armazenamento independente
3. Replicação tradicional do MySQL Server
•
MySQL Cluster possui seu próprio mecanismo interno de replicação síncrona
•
Também pode ser usado opcionalmente em conjunto com replicação externa tradicional do MySQL
4. “Apenas” o MySQL Server (mysqld)
•
MySQL Cluster possui outros componentes: ndbd, ndb_mgmd
5. Produto de código fechado
•
11
Possui edição community (GPL) e carrier-grade edition (suporte e ferramentas comerciais)
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12. Tabelas InnoDB vs NDB Cluster
Preferível InnoDB
Preferível NDB Cluster
• Datasets ou linhas muito grandes, muitos
BLOBs, tabelas histórico, fulltext search
• Escalabilidade de escrita, multi-master, autosharding
• Memória RAM mais limitada
• 99,999% uptime com operações online: adição de
nós, upgrade, manutenção do esquema
• Baixa latência para transações mais curtas,
performance tempo-real, paralelismo
• APIs NoSQL schemaless: Java, node.js, REST,
C++, memcached
• Uso limitado de colunas BLOB
• Foreign keys são suportadas, porém podem
causar impacto na performance em condições
extremas
• Transações muito longas ou com isolamento
diferente de READ COMMITTED
• Foreign keys sob uso intensivo
• Muitos full table scans, queries analíticas
dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/mysql-cluster-compared.html
13
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13. InnoDB + NDB Cluster
Opções com Geo-Replicação
Replicação síncrona
Cluster 1
Cluster 2
entre os grupos de nós para HA
Geo-Replicação
assíncrona ou síncrona entre
nós remotos NDB para
redundância geográfica
Replicação assíncrona
InnoDB
InnoDB
InnoDB
Replicação
síncrona
Replicação
assíncrona
15
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entre Storage Engines
diferentes para aplicações
especializadas como geração
de relatórios
14. Alguns Clientes MySQL Cluster
16
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15. Caso de Sucesso
MySQL Cluster
sistema de recomendações de
games casuais que identifica o
visitante e exibe conteúdo
direcionado ao seu perfil
já nos testes, com 2 data nodes,
capacidade de 87k INSERTs por
segundo e 3k SELECTs por
segundo
latência extremamente baixa (submilisegundos) e alta-disponibilidade
NoSQL ClusterJ API (Java)
“As a strategic project, we couldn’t afford to take
any chances. MySQL Cluster provided us with a
proven and trusted solution to meet the
demands of both our business and our users.”
mysql.com/why-mysql/case-studies/mysql-cs-bigfish.html
17
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Sean Chighizola
Database Director, Big Fish
17. Caso de Sucesso
ACID em tempo real
sistema global de detecção de
fraudes que monitora transações
financeiras, sessões dos usuários e
histórico em tempo real
Trabalha com mais de 100TB e
100m de usuários, transações
ACID, R/W <1 segundo em
qualquer parte do mundo com georeplicação
Escalabilidade linear com 99,999%
de disponibilidade, na nuvem AWS
“Technologies such as MySQL Cluster enables
users to get the best of both world’s: the agility of
NoSQL systems with the trust, maturity and
reliability of the SQL model.”
mysql.com/customers/view/?id=1223
19
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Daniel Austin
Chief Architect, Paypal
19. Caso de Sucesso
Online Games
Social game para Facebook
2 milhões usuários, com +30k
novos usuários por dia
10K usuários concorrentes,
~10K TPS
“The MySQL support service has been essential
in helping us for troubleshooting and giving
recommendations for the production cluster.”
99.999% uptime
blogs.oracle.com/MySQL/entry/mysql_cluster_powers_el_chavo
21
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Carlos Morales
DBA, playfulplay.com
22. Como começar a usar
o MySQL Cluster?
24
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24. MySQL Cluster Manager
Para testes em uma única máquina
1.
2.
Download MCM/Cluster edelivery.oracle.com:
Unzip e execute o comando com usuário diferente de root:
C:MySQLmcmbin> mcmd --bootstrap
MySQL Cluster Manager 1.1.2 started
Connect to MySQL Cluster Manager by running “C:MySQLmcmbinmcm" -a NOVA:1862
Configuring default cluster 'mycluster'...
Starting default cluster 'mycluster'...
Cluster 'mycluster' started successfully
ndb_mgmd NOVA:1186
ndbd NOVA
ndbd NOVA
mysqld NOVA:3306
mysqld NOVA:3307
ndbapi *
Connect to the database by running “C:MySQLmcmclusterbinmysql" -h NOVA -P 3306 -u root
26
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25. MySQL Cluster Manager Bootstrap
Application Layer
3306
3307
Management
1186
Data Layer
ndbd
ndbd
MySQL Cluster Data Nodes
27
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26. Teste via MySQL Workbench: 3306 ou 3307
28
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27. Teste via MySQL Workbench: Modelo com FKs
29
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28. Flexibilidade na interação com os dados
Escalabilidade
• Escalabilidade linear de Escritas e Leituras
• Elasticidade, crescimento incremental, distrib. simétrica
Alta Disponibilidade
• 99.999% de disponibilidade, 5min / ano
• Self-healing, failover menor que 1s, geo-replicação
Alta Performance
• Performance em tempo real, in-memory e em disco
• Latência baixa e preditiva, acessos paralelos
Flexibilidade
Baixo TCO
30
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• Modelo relacional ACID, SQL e Foreign Keys
• APIs NoSQL (C++, Java, Memcached, Node.js)
• Open Source, suporte e ferramentas comerciais opcionais
• Hardware commodity
29. MySQL Cluster
exemplo simplificado com APIs NoSQL
Clients
Application Layer
Data Layer
ndbd
31
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ndbd
30. APIs de Acesso aos Dados
Apps
Apps
Apps
Apps
Apps
Apps
Apps
Apps
Apps
Apps
Apps
ClusterJ
JS
Apache
Memcached
JNI
Node.js
mod-ndb
Apps
ndb-eng
JPA
ClusterJPA
PHP
PERL
Python
Ruby
JDBC
MySQL
NDB API (C++)
MySQL Cluster Data Nodes
32
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Os mesmos dados
acessados
simultaneamente
através de interfaces
SQL e NoSQL
31. Qual API devo usar?
SQL
• Padrão da
indústria
• Joins e
Queries
complexas
• Modelo
relacional
33
ClusterJ /
OpenJPA
• ORM Java
• Simplicidade
• Acesso nativo
e rápido ao
Cluster
• Ex: Web e
Telco
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memcached
• chave/valor
• Simples de
usar
• Driver para
diversas
linguagens
• Ex: PHP
Proxy
node.js
mod_ndb
C++
• Javascript
• Mesma
tecnologia do
browser no
lado do
servidor
• Ex: Mobile
Apps
• REST/JSON
• HTML
• Uso do
Apache httpd
• Performance
extrema
• Tempo real
• Desenvolved
or experiente
• Mais baixo
nível
32. Exemplos Memcached API
Blog:
Scalable, persistent, HA NoSQL Memcache storage using MySQL
Cluster
15 February 2012
clusterdb.com/mysql-cluster/scalabale-persistent-ha-nosql-memcachestorage-using-mysql-cluster
34
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33. Cluster & Memcached
Schema configurável
key
value
<estado:SP,Campinas>
visão da Aplicação
SELECT * FROM mapa.cidades
WHERE cidade LIKE ’C%’;
visão MySQL Cluster
prefix
key
value
<estado:SP,Campinas>
Prefix
Table
Key-col
Val-col
policy
sigla_estado
...
cidade
...
estado:
mapa.cidades
sigla_estado
cidade
cluster
SP
...
Campinas
...
Config tables
35
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Tabela cidades do DB mapa
34. Exemplos JavaScript / Node.js API
Blog:
MySQL Cluster Tutorial: NoSQL JavaScript Connector for Node.js
17 April 2013
blogs.oracle.com/MySQL/entry/mysql_cluster_tutorial_nosql_api
36
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35. Como o MySQL Cluster funciona?
37
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36. Como escalar leituras e escritas?
Escalabilidade
• Escalabilidade linear de Escritas e Leituras
• Elasticidade, crescimento incremental, distrib. simétrica
Alta Disponibilidade
• 99.999% de disponibilidade, 5min / ano
• Self-healing, failover menor que 1s, geo-replicação
Alta Performance
• Performance em tempo real, in-memory e em disco
• Latência baixa e preditiva, acessos paralelos
Flexibilidade
Baixo TCO
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• Modelo relacional ACID, SQL e Foreign Keys
• APIs NoSQL (C++, Java, Memcached, Node.js)
• Open Source, suporte e ferramentas comerciais opcionais
• Hardware commodity
37. MySQL Cluster exemplo simplificado: 2 SQL + 4 Data Nodes
Clients
Application Layer
mysqld
mysqld
Data Layer
ndbd
39
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ndbd
ndbd
ndbd
38. Data Sharding: escalando ESCRITAS
Table T1
Data Node 1
P1
Data Node 2
P2
P3
Data Node 3
P4
Data Node 4
40
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39. Data Sharding: escalando ESCRITAS
Table T1
Data Node 1
F1
P1
Data Node 2
P2
P3
Data Node 3
P4
Data Node 4
41
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40. Data Sharding: escalando ESCRITAS
Table T1
Data Node 1
F1
P1
P2
P3
Data Node 2
F3
Data Node 3
P4
Data Node 4
42
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41. Data Sharding: escalando ESCRITAS
Table T1
Data Node 1
F1
P1
P2
P3
P4
Data Node 2
F3
Data Node 3
F2
Data Node 4
43
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42. Data Sharding: escalando ESCRITAS
Table T1
Data Node 1
F1
P1
P2
P3
P4
Data Node 2
F3
Data Node 3
F2
Data Node 4
F4
44
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43. MySQL Cluster: auto-sharding
Table T1
Clients
SQL
Application Layer
visão da Aplicação
mysqld
mysqld
visão MySQL Cluster
NDB API
Table T1
Data Layer
F1
F2
F4
ndbd
45
F3
ndbd
ndbd
ndbd
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P1
P2
P3
P4
44. In-Memory, parallel thrds, AQL, Pushdown Joins
1. Memória RAM mais barata e redes mais rápidas
• Escrever em memória RAM remota é mais rápido que em disco local
2. Múltiplas threads trabalhando em paralelo em diversas máquinas
• Uso de arquiteturas multi-core
3. Adaptative Query Localization
• Queries mais complexas, envolvendo apenas Data Nodes necessários
4. Pushdown Joins
• JOINs resolvidos nos Data Nodes, em paralelo
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45. Millions of UPDATEs per
Second
20 Milhões de UPDATEs / seg
25
20
15
10
5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
MySQL Cluster Data Nodes
NoSQL C++ API, flexaSynch benchmark
30 x Intel E5-2600 Intel Servers, 2 socket, 64GB
ACID Transactions, Synchronous Replication
47
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46. Como garantir a alta-disponibilidade?
Escalabilidade
• Escalabilidade linear de Escritas e Leituras
• Elasticidade, crescimento incremental, distrib. simétrica
Alta Disponibilidade
• 99.999% de disponibilidade, 5min / ano
• Self-healing, failover menor que 1s, geo-replicação
Alta Performance
• Performance em tempo real, in-memory e em disco
• Latência baixa e preditiva, acessos paralelos
Flexibilidade
Baixo TCO
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• Modelo relacional ACID, SQL e Foreign Keys
• APIs NoSQL (C++, Java, Memcached, Node.js)
• Open Source, suporte e ferramentas comerciais opcionais
• Hardware commodity
47. MySQL Cluster exemplo: 2 SQL + 4 data + 2 mgmt nodes
Clients
Application Layer
mysqld
mysqld
Management
mgm_ndbd
Management
mgm_ndbd
Data Layer
ndbd
49
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ndbd
ndbd
ndbd
48. Data Sharding + Replicação
Table T1
Data Node 1
F1
P1
P2
P3
Data Node 2
F1
Data Node 3
P4
Data Node 4
50
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49. Data Sharding + Replicação
Table T1
Data Node 1
F1
P1
P2
P3
F3
Data Node 2
F3
F1
Data Node 3
P4
Data Node 4
51
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50. Data Sharding + Replicação
Table T1
Data Node 1
F1
P1
P2
P3
P4
F3
Data Node 2
F3
F1
Data Node 3
F2
Data Node 4
F2
52
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
51. Data Sharding + Replicação
Table T1
Data Node 1
F1
P1
P2
P3
P4
F3
Data Node 2
F3
F1
Data Node 3
F2
F4
Data Node 4
F4
53
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F2
52. Data Sharding + Replicação
Table T1
Data Node 1
P2
P3
P4
Data Node 2
F3
F1
Data Node 3
F2
F4
Data Node 4
F4
54
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F2
Group 2
P1
F3
Group 1
F1
53. Data Sharding + Replicação
Table T1
Data Node 1
P2
P3
P4
Data Node 2
F3
F1
Data Node 3
F2
F4
Data Node 4
F4
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Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
F2
Group 2
P1
F3
Group 1
F1
54. MySQL Cluster: alta-disponibilidade
Table T1
Clients
Application Layer
visão da Aplicação
mysqld
mysqld
Management
mgm_ndbd
Management
mgm_ndbd
Data Layer
F1
F3
F3
F1
F2
F4
F4
F2
ndbd
ndbd
ndbd
ndbd
MySQL Cluster Data Nodes
56
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56. Como manter TCO baixo?
Escalabilidade
• Escalabilidade linear de Escritas e Leituras
• Elasticidade, crescimento incremental, distrib. simétrica
Alta Disponibilidade
• 99.999% de disponibilidade, 5min / ano
• Self-healing, failover menor que 1s, geo-replicação
Alta Performance
• Performance em tempo real, in-memory e em disco
• Latência baixa e preditiva, acessos paralelos
Flexibilidade
Baixo TCO
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• Modelo relacional ACID, SQL e Foreign Keys
• APIs NoSQL (C++, Java, Memcached, Node.js)
• Open Source, suporte e ferramentas comerciais opcionais
• Hardware commodity
57. Principais componentes do TCO
1. Custo de aquisição
• Licenciamento do Software (desenvolvimento e produção)
• Hardware necessário
• Conhecimento da equipe
• Produtividade do time de desenvolvimento
2. Custo de manutenção e evolução
• Hospedagem e manutenção do hardware
• Conhecimento da equipe
• Estabilidade e maturidade do software
• Suporte do fabricante
• Produtividade: Ferramentas de gerenciamento, monitoramento e backup
• Produtividade do time de evolução do produto
59
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58. Carrier Grade Edition (CGE) - comercial
Suporte
Cluster
Manager
MySQL
Cluster
Monitor
&
Backup
Plug-ins
mysql.com/products/cluster/features.html
60
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59. Agilidade e redução do risco de downtime
Gerenciamento Automatizado
• Start / Stop de nós
individuais ou todo cluster
• Escalabilidade On-Line
• Reconfiguração On-Line
• Upgrades On-Line
• Backup & Restore On-Line
61
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Self-Healing
• Monitoramentos dos nós
• Auto-recovery nos nós
SQL + mgmt
Alta-disponibilidade
• Configuração consistente
em todo cluster
• Configurações persistentes
• Agentes para HA
60. Como o MySQL Cluster Manager pode ajudar?
Exemplo: upgrade do MySQL Cluster 7.0 para 7.3
Sem MySQL Cluster Manager
• 1 x preliminary check of cluster state
• 8 x ssh commands per server
• 8 x per-process stop commands
• 4 x scp of configuration files (2 x mgmd & 2 x mysqld)
• 8 x per-process start commands
• 8 x checks for started and re-joined processes
• 8 x process completion verifications
• 1 x verify completion of the whole cluster.
• Excludes manual editing of each configuration file.
Total: 46 comandos 2,5 horas de operações manuais
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Com MySQL Cluster Manager
upgrade cluster --package=7.3 mycluster;
Total: 1 comando –
operações automatizadas
62. Mais sobre como começar com MySQL Cluster
Whitepaper:
MySQL Cluster Evaluation Guide
June 2013
mysql.com/why-mysql/white-papers/mysqlcluster-evaluation-guide
64
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63. Próximo passo: documentação
Reference Manual
Cap. 17.1, MySQL Cluster Overview
1. MySQL Cluster Core Concepts
2. MySQL Cluster Nodes, Node Groups, Replicas, and Partitions
3. MySQL Cluster Hardware, Software, and Networking
Requirements
4. MySQL Cluster Development History
5. MySQL Server Using InnoDB Compared with MySQL Cluster
6. Known Limitations of MySQL Cluster
dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/mysql-cluster.html
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64. Mais sobre como MySQL Cluster para Web
Whitepaper:
Guide to Scaling Web Databases with
MySQL Cluster
June 2013
mysql.com/why-mysql/white-papers/guide-toscaling-web-databases-with-mysql-cluster
66
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65. Treinamentos e certificações
MySQL DBA
MySQLDeveloper
MySQL Boot Camp
Accelerated
MySQL Boot Camp
Accelerated
MySQL Performance
Tuning Boot Camp
Accelerated
MySQL Performance
Tuning Boot Camp
Accelerated
MySQL for Begginers
MySQL for Begginers
MySQL for Database
Administrators
MySQL and PHP
Developing Dynamic
Web Applicationg
MySQL Performance
Tuning
MySQL for Developers
MySQL High Availability
MySQL Advanced Stored
Procedures
MySQL Cluster
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Certificações
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Opcional
Necessário
mysql.com/training
66. Sumário
Trata-se de um banco de dados distribuído com arquitetura shared-nothing
e que pode oferecer 99,999% de disponibilidade, performance superior a 1
bilhão de escritas por minuto, escalabilidade linear, conformidade com o
modelo ACID, flexibilidade das interfaces NoSQL e geo-replicação multimaster.
68
O MySQL Cluster é um produto derivado do popular MySQL Server que é o
"M" do LAMP stack.
Instale, migre algumas tabelas e comece a usar!
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