PolarDB：全域一致性

概述

PolarDB PostgreSQL版提供全域一致性功能，在資料庫核心層面提供全域一致性的能力，保證發往叢集任意節點的讀請求都可以獲得強一致性的結果。

背景資訊

在原有的PolarDB一寫多讀的資料庫結構描述中，RO節點預設提供會話一致性讀取功能。物理複製和共用儲存技術雖然可以有效降低RO節點的複寫延遲，但不能保證發往RO節點的唯讀請求讀取到RW節點上最新寫入的資料。在一些對資料延遲比較敏感的金融行業和遊戲行業中，RO節點延遲讀取會造成商務邏輯的一致性問題。

如上圖所示，業務應用經常通過微服務架構進行解耦，服務A寫入資料後，產生一條寫入成功的訊息，通過訊息佇列組件通知到服務B。在會話一致性的情境下，服務A在col被更新到20後，使用同一個會話立即去讀，哪怕是請求路由到RO，也能讀到最新的結果20，但是在服務A通知服務B資料更新後，服務B直接讀RO，很可能無法保證得到最新結果，還是讀到10。此種情況可能給上層業務帶來資料一致性問題，面對該情境，業務側只能將讀請求轉寄到RW節點上，以保證寫後讀的資料一致性，RO節點資源也因此被閑置。

技術方案

PolarDB PostgreSQL版在資料庫核心層面提供了RO節點的強一致性讀能力，始終保證能看到RW節點最新寫入的資料，從而提供了叢集維度強一致性讀能力。在開啟全域一致性功能後，RW節點上每個讀寫事務提交時，都會賦予一個CSN（Commit Sequence Number），表示事務提交序，用來構建更高效的事務快照，以替代原生PostgreSQL的活躍事務列表。同時，RW節點會把CSN記錄到WAL中，RO節點通過回放WAL構建出完整的事務狀態。

RO節點強一致性讀能力的SQL執行過程如下：

1. 用戶端向RO節點發起查詢請求。

2. RO節點通過網路擷取RW節點當前最大的CSN（Commit Sequence Number）。

3. RO節點根據RW節點的最大CSN構建強一致性唯讀視圖，並等到RO節點事務狀態回放到相應位點。

4. RO節點根據強一致性讀視圖判斷資料可見度，給用戶端返回結果。

開啟步驟

1. 登入PolarDB控制台，在左側導覽列單擊集群列表，選擇叢集所在地區，並單擊目的地組群ID進入叢集詳情頁。

2. 在左側導覽列中，選擇配置与管理 > 参数配置。設定polar_csn_enable和polar_global_csn_enable的值為on，用於開啟事務CSN（Commit Sequence Number）的特性。

   說明

   需要注意的是，參數修改需要重啟叢集，請在修改參數前做好業務安排，謹慎操作。通過控制台設定叢集參數詳細介紹，請參考設定叢集參數。

3. 在目的地組群的基本信息頁面的数据库连接地區，單擊集群地址【推荐】右側的配置或彈窗頁面的点击设置。

4. 在編輯地址配置版面設定一致性層級為全局一致性（强），同時需要配置另外兩個關聯參數：

   參數	描述
   全局一致性读超时时间	為了保證一致性，等待唯讀節點同步到最新資料的逾時時間。取值範圍：1~1000000。單位：ms。預設值為100。
   全局一致性读超时策略	在唯讀節點等待逾時的執行策略。取值範圍如下： 0，发送该请求到主节点（默认值） 1，超时报错，客户端返回错误提示信息 2，超时降级自动降级为非一致性读取

常見問題

SET polar_scc_enable = off;

SCC timeout waiting for WAL replay