DS201: Foundations of Apache Cassandra™ and DataStax Enterprise の学習記録です。
VNode (仮想ノード)
Cassandraの初期バージョンでは、各物理ノードがリング上の単一の大きなトークン範囲を担当していました。この設計では、ノードの追加や削除、故障が発生した場合に、大量のデータを再分配する必要があり、運用上のオーバーヘッドが大きくなるという課題がありました。
この問題を解決するために、Cassandra 1.2から**VNode（仮想ノード）**が導入されました。VNodeは、物理ノードごとに複数の仮想的なノードを作成し、それぞれがリング上の小さなトークン範囲を担当する仕組みです。
VNodeの仕組みと利点
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複数のトークン範囲の所有: VNodeを使用すると、1つの物理ノードがリング上の複数の小さなトークン範囲を所有します。これにより、データはクラスター全体に、より細かく、より均等に分散されます。
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データ再分配の効率化:
- ノードの追加: 新しいノードがクラスターに参加する際、既存のノードから少量のトークン範囲を「盗む」ようにデータを引き継ぎます。これにより、データ再分配のプロセスが高速化され、クラスターへの影響が最小限に抑えられます。
- ノードの削除/故障: ノードがクラスターから離脱したり故障したりした場合、そのノードが担当していたトークン範囲は、残りのノードに均等に再分配されます。VNodeのおかげで、各ノードが引き継ぐデータ量が少なくなるため、復旧プロセスが迅速になります。
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管理の簡素化: VNodeは、手動でのトークン割り当てや、ノードの追加・削除時の複雑なデータ再分配計画を不要にします。これにより、クラスターの管理が大幅に簡素化されます。
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パフォーマンスと可用性の向上:
- 均等な負荷分散: データがより均等に分散されるため、クラスター全体の負荷分散が改善されます。
- 高速な復旧: ノード障害時のデータ再分配が効率的になるため、クラスターの可用性が向上します。
VNodeは、Cassandraクラスターのパフォーマンス、可用性、および運用管理の柔軟性を大幅に向上させる重要な機能です。現在では、VNodeはCassandraのデフォルトの動作であり、特別な理由がない限り有効にして運用することが推奨されます。