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Cassandra のレプリケーション係数と整合性レベルについて

Edge for Private Cloud v4.19.01

Cassandra のレプリケーション係数について

Cassandra は、信頼性とフォールトトレラントを確保するため、複数のノードにデータレプリカを保存します。Edge キースペースごとのレプリケーション戦略によって、レプリカが配置されるノードが決まります。

Cassandra クラスタ全体のキースペースのレプリカの合計数は、そのキースペースのレプリケーション係数と呼ばれます。レプリケーション係数が 1 の場合は、Cassandra クラスタ内の各行のコピーが 1 つだけ存在することを意味します。レプリケーション係数が 2 の場合、各行のコピーが 2 つあり、各コピーが異なるノードにあることを意味します。すべてのレプリカは等しく重要です。プライマリレプリカやマスターレプリカはありません。

データセンターごとに 3 つ以上の Cassandra ノードがある本番環境システムでは、Edge キースペースのデフォルトのレプリケーション係数は 3 です。原則として、レプリケーション係数はクラスタ内の Cassandra ノード数を超えないようにしてください。

次の手順で Cassandra スキーマを表示します。このスキーマには、各 Edge キースペースのレプリケーション係数が表示されます。

Cassandra ノードにログインします。
次のコマンドを実行します。
```
/opt/apigee/apigee-cassandra/bin/cassandra-cli -h $(hostname -i) <<< "show schema;"
```
ここで、$(hostname -i) は Cassandra ノードの IP アドレスに解決されます。また、$(hostname -i) をノードの IP アドレスに置き換えることもできます。

キースペースごとに、次の形式で出力が表示されます。

create keyspace kms
  with placement_strategy = 'NetworkTopologyStrategy'
  and strategy_options = {dc-1 : 3}
  and durable_writes = true;

データセンター 1（dc-1）の場合、3 つの Cassandra ノードがあるインストールの場合、kms キースペースのデフォルトのレプリケーション係数は 3 です。

クラスタに Cassandra ノードを追加しても、デフォルトのレプリケーション係数には影響しません。

たとえば、Cassandra ノードの数を 6 に増やし、レプリケーション係数を 3 のままにした場合、すべての Cassandra ノードにすべてのデータのコピーが存在するとは限りません。ノードがダウンした場合、レプリケーション係数が高くなるほど、そのノード上のデータが残りのノードのいずれかに存在する可能性が高くなります。レプリケーション係数が大きいデメリットは、データ書き込みのレイテンシが増加することです。

Cassandra の整合性レベルについて

Cassandra の整合性レベルは、読み取りまたは書き込みオペレーションが成功したとみなされる前に、そのオペレーションを確認する必要がある Cassandra ノードの最小数として定義されます。異なる Edge キースペースに異なる整合性レベルを割り当てることができます。

読み取りおよび書き込みオペレーションのために Cassandra に接続する場合、通常、Message Processor ノードと Management Server ノードは、Cassandra 値 LOCAL_QUORUM を使用してキースペースの整合性レベルを指定します。ただし、一部のキースペースは整合性レベル 1 を使用するように定義されています。

データセンターの LOCAL_QUORUM の値は次のように計算されます。

LOCAL_QUORUM = (replication_factor/2) + 1

前述のように、3 つの Cassandra ノードがある Edge 本番環境のデフォルトのレプリケーション係数は 3 です。したがって、LOCAL_QUORUM のデフォルト値は（3/2）+1 = 2 となります（値は整数に切り捨てられます）。

LOCAL_QUORUM = 2 の場合、読み取り/書き込みオペレーションを正常に実行するには、データセンター内の 3 つの Cassandra ノードのうち少なくとも 2 つがオペレーションに応答する必要があります。したがって、3 ノードの Cassandra クラスタでは、データセンターごとに 1 ノードの停止が許容されます。

整合性レベルを LOCAL_QUORUM に指定すると、Edge は、複数のデータセンター間でオペレーションを検証するために必要なレイテンシを回避できます。キースペースが Cassandra の QUORUM 値を整合性レベルとして使用した場合、すべてのデータセンターで読み取り/書き込みオペレーションを検証する必要があります。

Edge Message Processor ノードまたは Management Server ノードで使用される整合性レベルを確認するには:

Message Processor ノードにログインします。
/opt/apigee/edge-message-processor/conf ディレクトリに移動します。
```
cd /opt/apigee/edge-message-processor/conf
```
書き込み整合性の場合:
```
grep -ri "write.consistencylevel" *
```
読み取り整合性の場合:
```
grep -ri "read.consistencylevel" *
```
Management Server ノードにログインします。
/opt/apigee/edge-management-server/conf ディレクトリに移動します。
```
cd /opt/apigee/edge-management-server/conf
```
ステップ 3 と 4 を繰り返します。

クラスタに Cassandra ノードを追加しても、整合性レベルは影響を受けません。