То, как вы помещаете базу данных в рисунок, может вводить в заблуждение: решения для кластеризации существуют для всех наиболее часто используемых СУБД, поэтому, если вам нужно поддерживать работу вашей БД с более чем одним узлом БД, вам просто нужно проверить документация от вашего поставщика БД.
Существуют более сложные сценарии, когда речь идет о синхронизации состояния приложения, не относящегося к БД, которое необходимо разделить между несколькими серверами. Здесь уже есть ряд вопросов, которые решают ту же проблему, например здесь или здесь
Вас также может заинтересовать какая-то система обмена сообщениями, я слышал хорошие новости о ZeroMQ
Надеюсь, это поможет.