大まかに言うと、レプリケーション・ノードは、キーと値のペアを含む1つのデータベースとみなすことができます。

レプリケーション・ノードはシャードに編成されます。シャードには、データベース書込みの実行を担うマスター・ノードと呼ばれる1つのレプリケーション・ノードが含まれます。マスター・ノードは、その書込みをレプリカと呼ばれるシャード内の他のレプリケーション・ノードにコピーします。これらのレプリカは、対応するマスター・ノードからデータの完全なコピーを取得し、読取り専用操作のサービスに使用します。ある時点で存在できるマスター・ノードは1つだけですが、シャードのメンバーはいずれもマスター・ノードになることが可能です。つまり、各シャードでは、単一マスター/複数レプリカ・ストラテジを使用して、読取りのスループットと可用性を向上させます。

次の図に、KVStoreがシャードに分かれている状態を示します。

マスターをホストするマシンに何らかの障害が発生すると、シャード内の別のいずれかのノードにマスターが自動的にフェイルオーバーすることに注意してください。(つまり、レプリカ・ノードの1つが自動的にマスターに昇格されます。)

本番KVStoreには複数のシャードが含まれます。インストール時、ストアに含まれるシャードの数をOracle NoSQL Databaseで自動的に決定できるようにするための情報を指定します。ストアに含まれるシャードが多いほど、書込みリクエストをサービスするノードがストアに多く含まれるため、書込みのパフォーマンスが向上します。

シャードに属するノードの数は、レプリケーション係数と呼ばれます。シャードのレプリケーション係数が大きいほど、読取りのスループットは向上します(読取りリクエストをサービスするマシンが増えるため)が、書込みのパフォーマンスは低下します(書込みのコピー先のマシンが増えるため)。ストアのレプリケーション係数を設定すると、Oracle NoSQL Databaseは、ストアに含まれる各シャードに対して適切な数のレプリケーション・ノードが作成されるようにします。

各自のレプリケーション係数およびその関連性の識別方法の詳細は、「レプリケーション係数」を参照してください。

各シャードには、1つ以上のパーティションが含まれます。ストア内のキーと値のペアは、キーによって編成されます。さらに、キーにはパーティションが割り当てられます。キーは、パーティションへの配置後は別のパーティションに移動できません。Oracle NoSQL Databaseでは、すべての使用可能なパーティション間でキーが均等に割り当てられます。

計画の一環として、ストアに含めるパーティションの数を決める必要があります。これは、ストアのインストール後は構成できないことに注意してください。

ストアで使用するストレージ・ノードの数は拡張して変更することが可能です。この操作が行われる場合、新規シャードの追加によって、新規リソースを利用するようにストアを再構成できます。この操作が行われる場合、あるシャードから別のシャードにパーティションを再配布することで、新規シャードと既存シャードの間でパーティションが均衡化されます。このため、ストアをきめ細かに再構成できるように十分な数のパーティションを含めることが推奨されます。多数のパーティションを含めることには最小限のパフォーマンス・コストが伴うことに注意してください。一般的には、シャードごとに少なくとも10〜20のパーティションが必要です。パーティション数は初期のデプロイ後に変更できないため、パーティション数の指定時には予想される最大サイズのストアを想定する必要があります。

トポロジは、NoSQL DBストアを構成するストレージ・ノード、レプリケーション・ノードおよび管理サービスの集合体です。デプロイされた各ストアには、ある時点の状態を示すトポロジが1つあります。

初期のデプロイ後、特定のシャードで単一障害点が発生する可能性が最小限になるようにトポロジが配置されます。つまり、ストレージ・ノードは複数のレプリケーション・ノードをホストする可能性がありますが、そのレプリケーション・ノードが同じシャードに属することはありません。これにより、ホスト・マシンを停止させるハードウェア障害が発生しても、シャードを引き続き読取りおよび書込みに使用できる可能性が高くなります。 トポロジが従う必要があるルールの詳細は、「ストアの構成の決定」を参照してください。

トポロジは、様々なパフォーマンス特性を実現する場合や、ストレージ・ノードの数または特性の変更に対応する場合に変更できます。トポロジの変更およびデプロイは反復的なプロセスです。コマンドライン・インタフェースの使用によるトポロジの作成、変換、表示、検証およびプレビューの詳細は、「トポロジ」を参照してください。

データ・センターは物理的な場所であり、通常は、冗長またはバックアップ電源供給、冗長データ通信接続、環境制御(たとえば、エアコン、消火)およびセキュリティ・デバイスを含みます。大規模な停電やネットワーク障害のような、物理的な場所全体に影響するシステム障害から保護するために、Oracleは複数のデータ・センターでストアをインストールおよび構成することをお薦めします。

データ・センターが複数あると、障害を分離できるため、1つのデータ・センターに障害が起こった場合でもデータの可用性が高まります。