Cluster de banco de dados e replicação. Discute três tipos de clusters de banco de dados (shared all, shared disc, shared nothing) e quatro tipos de replicação (síncrona, assíncrona, multimaster, master/slave). Também descreve ferramentas de replicação como pgpool-II, Slony-I e Postgres-R.

1. Cluster de banco de dados e replicação Alexandro Ribeiro Igor Bueno Gurski Jean Carlo Nascimento Pedro Luiz Meneghel Filho Silvano Gurski

2. Cluster Cluster é um sistema que compreende dois ou mais computadores ou sistemas (denominados nodos) na qual trabalham em conjunto para executar aplicações ou realizar outras tarefas.

3. Cluster As características fundamentais para a construção de clusters são: confiança distribuição de carga performance

4. Cluster O sistema deve executar funções ou realizar outras tarefas, de tal forma para que os usuários que os utilizam tenham a impressão que somente um único sistema responde para eles. Este conceito é denominado transparência do sistema.

5. Clusters Quando falamos em Cluster de banco de dados, pensamos em 3 tipos de clusters: Shared All: Onde a memória (shared buffers) e os discos (datafiles) são compartilhados por cada nó do cluster; Shared Disc: Onde apenas os disco são compartilhados pelos nós do cluster; Shared Nothing: Onde cada nó tem a sua própria memória e discos;

7. Replicação Replicação dos dados refere-se a cópia dos dados para um ou mais servidores; Finalidades: - Backup; - Alta Disponibilidade; - Segurança para o DBA; Replicação de Dados Replicação de Base de Dados Mínimo 2 computadores distintos. MASTER/SLAVE.

8. Replicação Protocolos Tradicionais - Primário - Lê um, escreve todos - Votação Simples - Votação Ponderada Porque Não? - Ocupa mais espaço; - Garantindo ACID, nós todos 100%; PostgreSQL 9.0 - Nativo Assíncrono PostgreSQL 9.1 - Nativo Síncrono (desenv.) Replicação x Cluster;

9. Replicação A replicação também pode servir como um concentrador de dados de diversas fontes.

10. Replicação Quando falamos em Replicação de banco de dados, pensamos em 4 tipos de replicação orientados por 2 paradigmas distintos: Replicação sincrona: onde todas as réplicas possuem sempre os mesmo dados; Replicação assíncrona: onde as réplicas podem ser sincronizadas depois que um alteração nos dados é realizada; Replicação MultiMaster: onde é possível realizar leitura e gravação em qualquer réplica; Replicação Master/Slave: onde apenas a réplica master permite gravação, enquanto as demais réplicas só permitem leitura;

12. Sharding Sharding consiste em dividir os dados dados horizontalmente, ou seja, quebrar as tabelas, diminuindo o seu número de linhas e separando-as em ambientes diferentes. Você fica com mais rendimento e com maior capacidade de armazenamento em disco. Caso o seu armazenamento e desempenho precisem crescer, basta acrescentar mais shards.

13. GridFS O GridFS é um sistema para o compartilhamento de arquivos em grades e ambientes distribuídos heterogêneos. Ao disponibilizar um servidor em diversas máquinas, é possível construir um cluster integrando os diversos sistemas de arquivos locais e abrindo possibilidades de armazenamento na ordem de terabytes.

14. GridFS O sistema proposto foi modelado e desenvolvido levando em consideração diversos aspectos como escalabilidade, interoperabilidade e desempenho. Ele trabalha dividindo grandes objetos em pequenas partes de 256k.

16. Extensões - PostgreSQL pgpool-II Slony-I PGCluster Postgres-R Componentes de um Cluster Postgres-R Ciclo de Vida de uma Transação Replicada Resolução de Conflitos

17. Replicação - pgpool-II Middleware entre o servidor de banco de dados PostgreSQL e seus clientes; Melhor tratamento de conexões excedentes Pool de conexões, que permite que conexões com as mesmas características (usuário, banco de dados e versão do protocolo utilizado) Replicação através da execução simultânea de uma operação em diversos servidores Modos : raw, connection cool, replication, parallel e master/slave( Slony-I )

18. Replicação - pgpool-II - Modos Raw Mode : Clientes simplesmente se conectam ao servidor PostgreSQL através do pgpool-II. Limitar o número máximo de conexões simultâneas ao PostgreSQL, ou permitir que um servidor alternativo assuma em caso de falha do servidor principal. Connection Pool Mode: modo básico (Raw Mode). A diferença é que pedidos de conexão que apresentam as mesmas características são reutilizadas Replication Mode: executa todas as operações em todos os servidores gerenciados por ele, criando uma réplica dos bancos de dados Parallel Mode: é um modo avançado no qual os dados são distribuídos entre os servidores Master/Slave Mode : operações que precisam ser replicadas são passadas ao Mestre, enquanto as outras são distribuídas entre os servidores sempre que possível

19. Replicação - Slony-I O Slony-I é uma extensão ao PostgreSQL que realiza replicação Assíncrona entre um mestre e um ou mais escravos; Indicado principalmente para uso em Data Centers e para realização de backups em tempo real das bases de dados de um servidor. Solução apontada pelo site oficial do PostgreSQL1 como a extensão mais popular disponível livremente para replicação assíncrona.

20. Replicação - PGCluster PGCluster é uma extensão para PostgreSQL que oferece replicação Síncrona entre dois ou mais mestres Solução indicada pelo site oficial do PostgreSQL como a solução mais popular disponível para esse tipo de replicação Composto por três tipos de servidores distintos: Servidor de replicação (Replication Server) Balanceador de carga (Load Balance Server) Servidor PostgreSQL em si;

21. Replicação - Postgres-R Postgres-R é uma extensão ao servidor de banco de dados PostgreSQL que fornece replicação Síncrona (vários mestres) e foi projetada para ser o mais transparente possível para o cliente. Objetivo de implantação de um servidor de banco de dados PostgreSQL de alta disponibilidade e com balanceamento de carga sem o uso de qualquer equipamento especial, Utilizar equipamentos que estão amplamente disponíveis e um custo acessível.