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PolarDB-X云原生分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

2022-05-16 | zip | 29.53 MB | 次下載 | 2積分

資料介紹

授權協(xié)議 Apache-2.0
開發(fā)語言 Java
軟件類型 開源軟件

軟件簡介

PolarDB-X 是一款面向超高并發(fā)、海量存儲、復雜查詢場景設計的云原生分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。其采用 Shared-nothing 與存儲計算分離架構,支持水平擴展、分布式事務、混合負載等能力,具備企業(yè)級、云原生、高可用、高度兼容 MySQL 系統(tǒng)及生態(tài)等特點。

PolarDB-X 最初為解決阿里巴巴天貓“雙十一”核心交易系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫擴展性瓶頸而生,之后伴隨阿里云一路成長,是一款經(jīng)過多種核心業(yè)務場景驗證的、成熟穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 PolarDB-X 的核心特性如下:

  • 水平擴展

PolarDB-X 采用 Shared-nothing 架構進行設計,支持多種 Hash 和 Range 數(shù)據(jù)拆分算法,通過隱式主鍵拆分和數(shù)據(jù)分片動態(tài)調度,實現(xiàn)系統(tǒng)的透明水平擴展。

  • 分布式事務

PolarDB-X 采用 MVCC + TSO 方案及 2PC 協(xié)議實現(xiàn)分布式事務。事務滿足 ACID 特性,支持 RC/RR 隔離級別,并通過一階段提交、只讀事務、異步提交等優(yōu)化實現(xiàn)事務的高性能。

  • 混合負載

PolarDB-X 通過原生 MPP 能力實現(xiàn)對分析型查詢的支持,通過 CPU quota 約束、內存池化、存儲資源分離等實現(xiàn)了 OLTP 與 OLAP 流量的強隔離。

  • 企業(yè)級

PolarDB-X 為企業(yè)場景設計了諸多內核能力,例如 SQL 限流、SQL Advisor、TDE、三權分立、Flashback Query 等。

  • 云原生

PolarDB-X 在阿里云上有多年的云原生實踐,支持通過 K8S Operator 管理集群資源,支持公有云、混合云、專有云等多種形態(tài)進行部署,并支持國產化操作系統(tǒng)和芯片。

  • 高可用

通過多數(shù)派 Paxos 協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)強一致,支持兩地三中心、三地五副本等多種容災方式,同時通過 Table Group、Geo-locality 等提高系統(tǒng)可用性。

  • 兼容 MySQL 系統(tǒng)及生態(tài)

PolarDB-X 的目標是完全兼容 MySQL ,目前兼容的內容包括 MySQL 協(xié)議、MySQL 大部分語法、Collation、事務隔離級別、Binlog 等。

架構:

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PolarDB-X 采用 Shared-nothing 與存儲分離計算架構進行設計,系統(tǒng)由4個核心組件組成。

  • 計算節(jié)點(CN, Compute Node)

計算節(jié)點是系統(tǒng)的入口,采用無狀態(tài)設計,包括 SQL 解析器、優(yōu)化器、執(zhí)行器等模塊。負責數(shù)據(jù)分布式路由、計算及動態(tài)調度,負責分布式事務 2PC 協(xié)調、全局二級索引維護等,同時提供 SQL 限流、三權分立等企業(yè)級特性。

  • 存儲節(jié)點(DN, Data Node)

存儲節(jié)點負責數(shù)據(jù)的持久化,基于多數(shù)派 Paxos 協(xié)議提供數(shù)據(jù)高可靠、強一致保障,同時通過 MVCC 維護分布式事務可見性。

  • 元數(shù)據(jù)服務(GMS, Global Meta Service)

元數(shù)據(jù)服務負責維護全局強一致的 Table/Schema, Statistics 等系統(tǒng) Meta 信息,維護賬號、權限等安全信息,同時提供全局授時服務(即 TSO)。

  • 日志節(jié)點(CDC, Change Data Capture)

日志節(jié)點提供完全兼容 MySQL Binlog 格式和協(xié)議的增量訂閱能力,提供兼容 MySQL Replication 協(xié)議的主從復制能力。

PolarDB-X 提供通過 K8S Operator 方式管理以上4個組件,同時計算節(jié)點與存儲節(jié)點之間可通過私有協(xié)議進行 RPC 通信,這些組件對應的倉庫如下。

組件名稱 倉庫地址
計算節(jié)點(CN, Compute Node) galaxysql
元數(shù)據(jù)服務(GMS, Global Meta Service) galaxyengine
存儲節(jié)點(DN, Data Node) galaxyengine
日志節(jié)點(CDC, Change Data Capture) galaxycdc
私有協(xié)議 galaxyglue
K8S Operator galaxykube

GalaxySQL 是 PolarDB-X 的計算節(jié)點(CN, Compute Node)。

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