DB2 pureScale的三層架構

2009 年 12 月，IBM 在DB2 V9.8這個版本中首次推出了DB2 pureScale特性。這個特性利用了z/OS大型機上經過驗證的DB2資料庫叢集技術，在開放平臺上實現了共享磁碟（Share Disk）架構，下面具體談談。

DB2 pureScale的三層架構

   從架構上看，DB2 pureScacle分為三層，即資料庫叢集、叢集服務和GPFS檔案系統。

第一，DB2 pureScale資料庫叢集由成員和Coupling Facility節點（簡稱為CF）組成。成員代表一個DB2處理引擎，在系統負載變化時可以動態的新增或刪除成員，對於活躍成員數量的修改不影響客戶端的應用。 CF節點採用集中鎖機制以保證資料的一致性，另外，CF節點也用來管理DB2資料頁的全域性快取。在實際應用中，應配置兩個CF節點，一主一從，這樣可用避免單點故障。

成員與CF節點之間需要進行通訊。為了儘可能地提高通訊效率，DB2 pureScale使用了 RDMA（Remote Direct Memory Access）技術。RDMA 支援直接讀寫另一臺計算機的記憶體，並且不需要佔用目標計算機的CPU資源。RDMA技術結合超高速網路，如InfiniBand，使得DB2 pureScale能高效地伸縮。

第二，DB2叢集服務整合在DB2 pureScale中，以支援錯誤檢測和自動恢復。這些技術包括IBM Tivoli Systems Automation for Multiplatforms (TSAMP)和Reliable Scalable Cluster Technology (RSCT)。談到RSCT技術，讀者知道，叢集中各個節點透過心跳機制來通報彼此的情況，例如，叢集中只有2個節點，某一時刻節點1的心跳出現故障，但是節點1還在執行，節點2也在執行，但是接收不到節點1的心跳了，於是叢集就分裂為兩個小的叢集了，這種場景被稱為腦裂（Split-Brain）。那麼出現了這種情況，哪個節點來接管整個叢集嗎？通常需要藉助仲裁盤（Tiebreaker disk）或者仲裁IP，即由仲裁者來決定由哪個節點來接管。上述腦裂處理的細節都透過RSCT技術被自動整合到DB2 pureScale中了。

第三，關於GPFS檔案系統。DB2 pureScale各個節點透過GPFS檔案系統訪問共享儲存。DB2 pureScale 強烈推薦使用支援“SCSI-3 永久保留”(Persistent Reservations)的儲存裝置，儘管 DB2 pureScale 也可以支援非 SCSI-3 協議的儲存，但是發生故障時，IO 遮蔽的時間將大為延長，這將嚴重影響成員當機時資料庫受影響資料的恢復時間。為了方便使用者，DB2 提供GPFS檔案系統的安裝和配置。