PolarDB：產品簡介

集中式（企業版與標準版）

• 資料庫代理（Proxy）

  資料庫代理是位於資料庫和應用程式之間的網路代理程式服務，用於代理應用程式訪問資料庫時的所有請求。代理層不僅可以做安全認證，還支援自動讀寫分離、負載平衡、一致性層級、串連池、串連保持以及過載保護等進階功能。

• 資料庫計算節點

  • PolarDB採用多節點叢集架構。一寫多讀叢集內有一個讀寫節點以及多個唯讀節點。

  • 讀寫節點和唯讀節點之間採用Active-Active的Failover方式，提供資料庫的高可用服務。

  • 計算節點主要提供資料庫SQL引擎功能，分為通用規格與獨享規格。

• 共用分布式儲存

  多個計算節點共用一份資料，而非每個計算節點各自儲存一份資料，這大幅降低了儲存成本。基於全新構建的分布式Block Storage（Distributed Storage）和檔案系統（Distributed Filesystem），儲存容量可實現線上平滑擴充，避免了單一資料庫伺服器儲存容量的限制，能夠有效應對數百TB層級的資料規模。

分布式

• 資料庫節點

  • 由CN/DN兩類節點群組成。其中，CN節點為計算節點，負責叢集中繼資料管理和分布式計劃制定。DN節點為資料節點，負責實際資料分區的儲存。

  • 每個CN/DN均採用存算分離架構的集中式架構，支援資料庫代理與一寫多讀模式，具備CN/DN內計算節點的高可用切換功能，同時支援增加唯讀節點（RO）以擴充單個CN/DN的讀能力。

• 分布式特性

  • 支援手動分區，具備橫向自由擴充能力，主要針對PB級以下的業務情境。

  • 支援分散式交易的一致性。

  • 支援雙可用性區域部署。其中，主可用性區域為工作叢集，備可用性區域為熱備叢集。

  • 提供7x24小時不停機的變更配置升級維護能力，支援在叢集中添加異構的CN/DN節點。

集中式（標準版）

• 儲存節點 （Data Node，DN）

  負責資料的持久化，基於多數派Paxos共識協議提供高可靠和強一致保障，同時自研Lizard分散式交易引擎系統，相比於原生MySQL分布式引擎，具有更可靠的高可用和35%左右的效能提升。

• 資料多副本架構

  為了保證副本間的強一致性（RPO=0），採用多數派Paxos共識協議，每次寫入都要獲得超過半數節點的確認，即便其中1個節點宕機，叢集也仍然能正常提供服務。Paxos演算法能夠保證副本間的強一致性，徹底解決副本不一致問題。副本可細分為以下角色：

  • Leader

    領導者，負責處理用戶端的請求並進行決策，Leader需要維護日誌，以保證資料的一致性和可恢複性。

  • Follower

    跟隨者，接受Leader的指令並進行執行，當Leader宕機或無法被訪問時可以通過競選成為新的Leader。

  • Logger

    日誌者，與Follower角色類似，僅提供多數派協議服務，但不提供資料服務。當Leader宕機或無法被訪問時，會參與Leader的競選投票，短時間內有可能會被選舉為Leader，但不會提供資料服務，等待其餘多數派Follower角色完成協議日誌追平後，Logger會主動讓出Leader。

  • Learner

    學習者，只能被動接收系統狀態資訊，不能參與投票和決策，可以避免對系統的影響。

分布式（企業版）

• 中繼資料服務（Global Meta Service，GMS）

  負責維護全域強一致的Table/Schema、Statistic等系統Meta資訊，以及維護帳號和許可權等安全資訊，同時提供全域時間戳記服務（TSO）。

• 計算節點（Compute Node，CN）

  計算節點是系統的入口。採用無狀態設計，包括SQL解析器、最佳化器、執行器等模組。負責資料的分布式路由、計算及動態調度。解決分散式交易的兩階段交易認可（Two-phase Commit Protocol，簡稱2PC）協調、分布式DDL執行以及全域索引維護等問題，並提供三權分立等企業級特性。

• 儲存節點 （Data Node，DN）

  負責資料的持久化（面向行存資料），基於多數派Paxos共識協議提供高可靠和強一致保障，同時通過多版本並發控制（MVCC）維護分散式交易的可見度。此外，還提供計算下推能力，以滿足分布式環境中的計算下推要求（比如Project、Filter、Join、Agg等下推計算）。

• 列存節點（Columnar）

  提供持久化的列存索引，基於Object Storage Service構建列存索引，即時消費分散式交易的Binlog日誌，以滿足即時更新的需求。同時，結合計算節點可提供列存的快照一致性查詢能力。

• 日誌節點（Change Data Capture，CDC）

  提供與MySQL Binlog格式和協議完全相容的增量訂閱能力，並具備相容MySQL Replication協議的主從複製能力。