NoSQL 架構必須是多節點

Active-Active 才能真正體現高效能、高可用性與可擴充性優勢

前言

「次世代資料庫活動監控系統DAM+」,採用分散式架構作為資料庫稽核系統的核心,並以 NoSQL 資料存儲實現高擴展性與高吞吐的稽核紀錄管理。與傳統資料庫稽核系統相比,本系統平台透過集中化的監控與實時告警、完整稽核紀錄與符合法規報告,提供可擴展、韌性強的資料庫稽核解決方案;同時,針對資料流設計、存取控管、資料保護與成本效益,提出實務上最佳實作與優化策略,以在分散式架構下發揮最大功能與價值。

一、為什麼要採用 Active-Active 架構?

Active-Active(AA)架構是指 所有節點同時對外提供服務、同時承載流量與資料處理任務,而非僅作為備援。

對於以 NoSQL 為核心的系統而言,AA 架構並非加分設計,而是發揮其分散式架構優勢的必要條件。

Active-Active 架構的核心價值

  • 高可用性(High Availability)
    任一節點故障,服務仍可持續運作
  • 效能線性擴充(Scalability)
    節點數增加即可提升整體寫入與查詢能力
  • 無單點故障(No Single Point of Failure)
  • 負載分散(Load Balancing)
    寫入、查詢、分析同時分攤至多台節點


二、為什麼 NoSQL 不適合 Single Node?

NoSQL存儲系統屬於 分散式搜尋與分析引擎,其設計前提即為:

  • 資料分片(Shard)
  • 副本(Replica)
  • 多角色節點(Master / Data / Ingest)

Single Node 僅能「跑得起來」,但無法發揮其架構的價值

三、Single Node / Two Nodes / Three Nodes 架構比較

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四、各架構優缺點說明

1. Single Node 架構

架構特性

  • 所有角色集中於單一節點
  • 無法實作真正的分片與副本容錯

優點

  • 架構簡單
  • 建置成本最低
  • 適合 PoC / Demo / 開發測試

缺點

  • 單點故障(SPOF)
  • 節點故障即全系統中斷
  • 效能與儲存無法水平擴充
  • 無法體現 NoSQL 分散式優勢
  • 不適合正式營運與資安稽核系統

2. Two Nodes Active-Active 架構(入門 AA)

架構特性

  • 兩個節點同時提供服務
  • 各模組分散部署
  • 可支援基本分片與資料同步

優點

  • 基本高可用能力
  • 節點故障時仍可持續服務
  • 相較單機,效能明顯提升
  • 成本與可用性的平衡方案

限制

  • 節點數為偶數,叢集仲裁(quorum)較弱
  • 節點同時高負載時,容錯空間有限

適合作為 Active-Active 架構的入門配置

3. Three Nodes Active-Active 架構(最佳實務)

架構特性

  • 三節點同時承載查詢、寫入與分析
  • 可完整支援 shard + replica
  • Master 節點具備穩定仲裁能力

優點

  • 真正無單點故障
  • 任一節點故障,系統仍可正常運作
  • 寫入與查詢效能可水平擴充
  • 叢集狀態穩定,適合 24/7 營運
  • 最符合 NoSQL 官方建議架構

適用情境

  • 正式上線環境
  • 資安監控 / 資料庫稽核
  • 高流量、高可靠度需求場景

最能體現 NoSQL 與 Active-Active 的架構價值

五、結論

分散式 NoSQL 架構,其效能、可用性與擴充性,必須透過多節點 Active-Active 架構才能完整發揮。

  • Single Node 僅適合測試,不適合營運
  • Two Nodes 為 Active-Active 的基本門檻
  • Three Nodes 是穩定性、效能與可靠度的最佳實務配置

當節點數越多,NoSQL的價值才真正被「啟用」,而非只是「被部署」。