近幾年，不少使用 MySQL 的公司升級(jí)分布式數(shù)據(jù)庫時(shí)選擇了 GoldenDB ，今天來聊一聊 GoldenDB。

GoldenDB 介紹

GoldenDB 是由中興公司和中信銀行聯(lián)合研發(fā)的一款分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，采用 PGXC 架構(gòu)，在傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，增加了切片集群、計(jì)算節(jié)點(diǎn)，使數(shù)據(jù)庫在分布式場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)強(qiáng)一致性。

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如上圖，客戶端通過負(fù)載均衡，訪問到了數(shù)據(jù)庫集群。請(qǐng)求需要經(jīng)過計(jì)算節(jié)點(diǎn)的語法分析、SQL 優(yōu)化，生成執(zhí)行計(jì)劃，最后才會(huì)下發(fā)到對(duì)應(yīng)的分片節(jié)點(diǎn)，也就是上圖中的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。

計(jì)算節(jié)點(diǎn)的主要功能如下：

1. 前端長(zhǎng)鏈接管理、端口管理、SQL 協(xié)議處理、流量控制；
2. SQL 解析：對(duì) SQL 語句進(jìn)行語法檢查，解析生成語法樹；
3. 對(duì) SQL 查詢進(jìn)行優(yōu)化;
4. SQL 執(zhí)行;
5. SQL 路由：數(shù)據(jù)模塊選擇，負(fù)載均衡及路由管理;
6. SQL 協(xié)議封裝、后端長(zhǎng)鏈接管理、負(fù)載均衡。

數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和執(zhí)行事務(wù)。每個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)可以是一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)會(huì)根據(jù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果落到不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。如下圖：

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跟單體數(shù)據(jù)庫類似，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)包括連接器、分析器、優(yōu)化器、執(zhí)行器和數(shù)據(jù)文件。為了保證數(shù)據(jù)高可用，每個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)都會(huì)有至少一個(gè)備份節(jié)點(diǎn)。

分布式數(shù)據(jù)庫要處理分布式事務(wù)，必須有事務(wù)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)來支持，保證全局事務(wù)的生命周期正常流轉(zhuǎn)，達(dá)到支持 ACID 特性的目的。全局事務(wù)管理器就是 GoldenDB 的協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，維護(hù)當(dāng)前所有正在執(zhí)行的分布式事務(wù)列表，管理分布式事務(wù)的全生命周期，可以創(chuàng)建、提交、回滾全局事務(wù)，也可以提供全局事務(wù)狀態(tài)查詢，供數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行狀態(tài)判斷。

主要包括以下功能：

1. 公共消息處理： 主要跟計(jì)算節(jié)點(diǎn)維持心跳，向管理節(jié)點(diǎn)上報(bào)事務(wù)狀態(tài)信息、處理元數(shù)據(jù)等。
2. 全局事務(wù)消息處理：處理來自計(jì)算節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)的全局事務(wù)、SEQUENCE 等相關(guān)請(qǐng)求 ， 交給相應(yīng)模塊處理后返回響應(yīng)。
3. GTID 處理：負(fù)責(zé)全局事務(wù) ID 申請(qǐng)、查詢、釋放。
4. SEQUENCE 處理：負(fù)責(zé) SEQUENCE 的創(chuàng)建、修改。
5. CTID 處理：負(fù)責(zé)事務(wù)標(biāo)識(shí)的申請(qǐng)、查詢、釋放。

管理節(jié)點(diǎn)則提供了 GoldenDB 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)維能力，統(tǒng)一監(jiān)控分析平臺(tái) Insight，元數(shù)據(jù)管理模塊 MDS，計(jì)算節(jié)點(diǎn)管理模塊 PM，統(tǒng)一運(yùn)維平臺(tái) OMM 和集群管理模塊 CM，可以管理集群高可用、系統(tǒng)的備份恢復(fù)、元數(shù)據(jù)等。

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主要功能包括：

• 統(tǒng)一運(yùn)維管理平臺(tái) OMM：GoldenDB 統(tǒng)一操作維護(hù)入口， 用戶可以在 OMM 上執(zhí)行各種運(yùn)維操作，比如用戶和權(quán)限管理、元數(shù)據(jù)管理、計(jì)算節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)管理、備份管理等；
• 統(tǒng)一監(jiān)控分析平臺(tái) Insight：對(duì) GoldenDB 進(jìn)行監(jiān)控告警分析；
• 計(jì)算節(jié)點(diǎn)管理模塊 ProxyManager：管理計(jì)算節(jié)點(diǎn)集群。一方面管理計(jì)算節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建、啟用、禁用和刪除， 另一方面管理計(jì)算節(jié)點(diǎn)和應(yīng)用節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系、計(jì)算節(jié)點(diǎn)異常后的數(shù)據(jù)恢復(fù)；
• 元數(shù)據(jù)管理模塊 MetaDataServer ：存放全部的庫、表、視圖、觸發(fā)器、存儲(chǔ)過程、函數(shù)等元數(shù)據(jù)信息，也會(huì)保存整個(gè)集群的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)存放的元數(shù)據(jù)和 MetaDataServer 不一致時(shí)，會(huì)從 MetaDataServer 同步元數(shù)據(jù)到本地；
• 集群管理模塊 ClusterManager： 主要管理數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)集群，一方面管理數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)集群的創(chuàng)建、變更和刪除，另一方面管理數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)異?；謴?fù)、節(jié)點(diǎn)備份恢復(fù)、數(shù)據(jù)重分布等調(diào)度任務(wù)。

特性

強(qiáng)一致性：這在金融行業(yè)下是非常必須的，尤其是涉及賬務(wù)核算場(chǎng)景。GoldenDB 采用全局事務(wù)管理器來協(xié)調(diào)分布式事務(wù)的強(qiáng)一致性，實(shí)現(xiàn)分布式場(chǎng)景下的 ACID 特性，同時(shí)性能優(yōu)于單體數(shù)據(jù)庫。

靈活的數(shù)據(jù)切片技術(shù)：GoldenDB 支持按照哈希、范圍、列表分片等多種分片技術(shù)。也支持這幾種分片的組合分片。 

高性能、高擴(kuò)展：高性能和高擴(kuò)展性能夠滿足大行的核心系統(tǒng)要求。GoldenDB 數(shù)據(jù)庫實(shí)測(cè)性能超越傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫 10 倍以上，完全滿足大行核心系統(tǒng)性能要求，且性能隨著物理節(jié)點(diǎn)的增加仍然可線性增長(zhǎng)。

SQL 語法兼容性：完全兼容 MySQL 語法，兼容常用的 Oracle、DB2 語法。支持分布式存儲(chǔ)過程、分布式全局唯一索引、分布式 MVCC 等高級(jí)特性。

支持讀寫分離：系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載情況及操作類型，把寫操作發(fā)送到主庫、讀操作負(fù)載均衡到從庫，提高從庫的利用率。

數(shù)據(jù)高可靠性，服務(wù)高可用：多地多中心保障數(shù)據(jù)高可靠，實(shí)現(xiàn)同城RPO=0；增強(qiáng)的多數(shù)派協(xié)議實(shí)現(xiàn)一致性復(fù)制及金融級(jí)高可用，實(shí)現(xiàn)有序的主備切換。

完善的工具集：GoldenDB 提供端到端業(yè)務(wù)遷移、系統(tǒng)運(yùn)維產(chǎn)品化解決方案。通過 GoldenDB Insight 統(tǒng)一運(yùn)維平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化安裝、日常運(yùn)維監(jiān)控及巡檢擴(kuò)容等操作。完善的工具集實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫模式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)遷移、實(shí)時(shí)雙向同步等功能，助力業(yè)務(wù)平滑遷移。

平滑遷移：完善的遷移工具集，提供數(shù)據(jù)遷移、實(shí)時(shí)雙向同步等功能，助力業(yè)務(wù)平滑遷移。

高性能：根據(jù)官網(wǎng)介紹，大型銀行 3 億用戶 15 億賬戶真實(shí)賬務(wù)核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景下，實(shí)測(cè)性能超過 40000TPS。1.5 億用戶信用卡核心業(yè)務(wù)真實(shí)場(chǎng)景下，實(shí)測(cè)性能百萬級(jí) TPS。