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内存+外部数据库模式
通过将 Ignite 部署为现有基于磁盘的数据库和后端系统之上的缓存层来加速和卸载现有数据库 。以将 Ignite 用作现有数据库(例如 RDBMS 或 NoSQL 数据库,例如 Apache Cassandra 或 MongoDB)之上的缓存层,Ignite 提供与 Apache Cassandra 的开箱即用集成 。对于其他没有现成集成的 NoSQL 数据库,您可以提供自己的CacheStore接口实现 。
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多层数据库模式
通常,内存缓存和数据库提供有限的持久性能力 。Ignite持久性没有任何限制,超出可用内存容量并在重启时跳过内存预热,100% 的数据被持久化到 Ignite 原生持久化,相同数量或更少的数据缓存在内存中 。缓存的数据越多,性能越快 。应用程序可以查询内存中和仅磁盘的记录,透明地扩展到可用内存容量之外 。由于 Ignite 可以从磁盘提供数据,因此无需在重新启动时进行内存预热 。
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【Apache Ignite 内存速度级的分布式数据库】
分布式 SQL对 SQL 的原生支持让可以像使用标准 SQL 数据库一样使用 Ignite,Apache Ignite自带JDBC 驱动程序、ODBC 驱动程序以及支持Java、C#、C++、Python 和其他编程语言的sql API,Ignite支持所有的DML指令,包括SELECT、UPDATE、INSERT和DELETE,它还实现了一个与分布式系统有关的DDL指令的子集 。Ignite的一个突出特性是完全支持分布式的SQL关联,Ignite支持并置和非并置的数据关联 。并置时,关联是在每个节点的可用数据集上执行的,而不需要在网络上移动大量的数据,这种方式在分布式数据库中提供了最好的扩展性和性能
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分布式 ACIDIgnite是一个强一致的平台,完全支持分布式ACID事务,内存和磁盘层,都提供一样的一致性保证 。Ignite的事务,可以跨越多个节点,多个缓存(或者说表)以及多个分区 。对于应用来说,乐观锁和悲观锁都是可用的,乐观模式还支持无死锁事务,可以在业务代码层面避免分布式死锁 。
Ignite采用二阶段提交协议,在分布式系统中,事务可能跨越多个节点,显然,要保证所有参与节点的数据一致性是一个很大的挑战 。比如,如果一个节点故障,故障节点的事务就不能完整提交,在这类场景中,要保证数据一致性,一个广泛使用的方法是二阶段提交协议(2PC) 。Ignite带来了二阶段提交协议的最快实现,另外,如果事务只涉及一个分区或者一个节点,Ignite会使用一个更快的一阶段提交协议 。在一个事务中,如果数据发生了变化,那么在变化提交之前,Ignite会在本地事务映射中保存一个事务的状态,提交时,数据会被发送到相关的远程节点,其中只有持有相关数据主副本的节点,才会参与事务 。
一致性和Ignite持久化
如果使用了Ignite的原生持久化,那么所有的更新都会写入预写日志(WAL)文件中来保证一致性,即使事务执行期间集群或者某个节点故障,也没有问题 。WAL的目的是,以附加模式将更新传播到磁盘,这是将数据持久化到磁盘的最快方式,如果集群或者某个节点故障,WAL提供了一个故障场景的恢复机制,集群总是可以恢复到最近成功提交的事务状态 。
一致性和第三方持久化
如果Ignite作为缓存层运行于第三方数据库之上,比如RDBMS,Ignite仍然会保证缓存数据和外部数据的事务一致性 。比如,如果RDBMS作为持久化层,Ignite会在将提交消息发给相关的集群节点之前,将事务写入数据库,这样的话,如果在数据库层发生事务故障,Ignite仍然会将回滚消息发给所有的相关节点,从而保持两者之间的数据一致性
架构
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- 持久化层:Ignite同时支持原生持久化和用第三方存储做持久化,比如RMDBMS,HDFS等 。虽然Ignite有以内存为中心的存储,但是毕竟内存中数据在节点出现故障的时候都有丢失的可能性 。因此持久化层为Ignite提供了故障恢复的能力 。另外有了持久化能力,可以让冷热数据更合理使用内存 。比如在内存足够情况下,数据可以全部加载到内存中 。而当内存紧张时,可以只加载热数据至内存中,冷数据就留在硬盘上 。
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