PolarDB:製品概要

集中型 (Enterprise Edition および Standard Edition)

• データベースプロキシ (Proxy)

  データベースプロキシは、データベースとアプリケーションの間のネットワークプロキシサービスです。アプリケーションからのすべてのリクエストをデータベースに転送します。プロキシレイヤーは、セキュリティ認証と、自動読み書き分離、負荷分散、整合性レベル、コネクションプーリング、持続的接続、過負荷保護などの高度な機能を提供します。

• データベース計算ノード

  • PolarDB は、マルチノードのクラスターアーキテクチャを使用します。1 つのプライマリノードと複数の読み取り専用ノードを含む Cluster Edition クラスターは、1 つの読み書きノードと複数の読み取り専用ノードで構成されます。

  • 読み書きノードと読み取り専用ノードの間でアクティブ/アクティブフェールオーバーが使用され、データベースサービスに高可用性を提供します。

  • 計算ノードはデータベースの SQL エンジンを提供し、汎用仕様と専用仕様があります。

• 共有分散ストレージ

  複数の計算ノードがそれぞれ独自のデータを保存するのではなく、単一のデータコピーを共有します。これにより、ストレージコストが大幅に削減されます。分散ブロックストレージとファイルシステムに基づいて、ストレージ容量をオンラインでスムーズに拡張できます。この設計により、単一のデータベースサーバーのストレージ容量の制限を回避し、最大数百テラバイトのデータ量を処理できます。

分散型

• データベースノード

  • アーキテクチャは CN と DN で構成されます。CN は計算ノードであり、クラスターのメタデータ管理と分散プランの生成を担当します。DN はデータノードであり、実際のデータシャードの保存を担当します。

  • 各 CN と DN は、コンピューティングとストレージが分離された集中型アーキテクチャを使用します。データベースプロキシと、1 つのプライマリノードと複数の読み取り専用ノードを持つモードをサポートします。また、CN と DN 内の計算ノードに対して高可用性のフェールオーバーを提供します。読み取り専用ノード (RO) を追加して、単一の CN または DN の読み取り能力をスケールアウトできます。

• 分散機能

  • 手動シャーディングと水平スケーリング機能をサポートし、主に 1 PB 未満のデータ量のビジネスシナリオに対応します。

  • 分散トランザクションの整合性を保証します。

  • デュアルゾーンデプロイメントをサポートします。プライマリゾーンは稼働中のクラスターをホストし、セカンダリゾーンはホットスタンバイクラスターをホストします。

  • 構成変更、アップグレード、メンテナンスに対して 24 時間 365 日のゼロダウンタイム機能を提供します。異種の CN と DN をクラスターに追加できます。

集中型 (Standard Edition)

• データノード (DN)

  DN はデータの永続性を担当します。多数決による Paxos コンセンサスプロトコルに基づいて、高い信頼性と強力な整合性を提供します。自己開発の Lizard 分散トランザクションエンジンシステムは、ネイティブの MySQL 分散エンジンと比較して、より信頼性の高い高可用性と約 35% のパフォーマンス向上を提供します。

• マルチレプリカアーキテクチャ

  レプリカ間の強力な整合性 (RPO=0) を確保するために、システムは多数決による Paxos コンセンサスプロトコルを使用します。各書き込み操作は、ノードの半数以上によって確認される必要があります。1 つのノードに障害が発生しても、クラスターは引き続きサービスを提供できます。Paxos アルゴリズムはレプリカ間の強力な整合性を保証し、レプリカの不整合の問題を完全に解決します。レプリカは次のロールに分けることができます:

  • Leader

    Leader はクライアントのリクエストを処理し、決定を下します。データの一貫性と回復可能性を確保するためにログを維持する必要があります。

  • Follower

    Follower は Leader からの命令を実行します。Leader に障害が発生した場合やアクセスできなくなった場合、Follower が新しい Leader として選出されることがあります。

  • Logger

    Follower と同様に、Logger は多数決プロトコルサービスのみを提供し、データサービスは提供しません。Leader に障害が発生した場合やアクセスできなくなった場合、Logger は選挙投票に参加します。短時間 Leader に選出されることがありますが、データサービスは提供しません。ほとんどの Follower がプロトコルログに追いついた後、Logger は自発的に Leader を辞任します。

  • Learner

    Learner はシステムステータス情報をパッシブに受信することしかできず、投票や意思決定には参加できません。このロールは、システムへの影響を回避します。

分散型 (Enterprise Edition)

• グローバルメタサービス (GMS)

  GMS は、テーブル、スキーマ、統計などのグローバルに強力な整合性を持つシステムメタデータを維持します。また、アカウントや権限などのセキュリティ情報を管理し、グローバルタイムスタンプサービス (TSO) を提供します。

• 計算ノード (CN)

  CN はシステムのエントリポイントです。ステートレス設計であり、SQL パーサー、オプティマイザー、エグゼキュータなどのモジュールが含まれています。分散データのルーティング、計算、動的スケジューリングを担当します。分散トランザクションの 2 フェーズコミット (2PC) プロトコルの調整、分散 DDL の実行、グローバルインデックスのメンテナンスを処理します。また、3 ロールモードなどのエンタープライズレベルの機能も提供します。

• データノード (DN)

  DN は行ストアデータのデータ永続性を担当します。多数決による Paxos コンセンサスプロトコルに基づいて、高い信頼性と強力な整合性を提供します。また、Multi-Version Concurrency Control (MVCC) を使用して、分散トランザクションの可視性を維持します。さらに、Project、Filter、Join、Aggregation の計算のプッシュダウンなど、分散環境の要件を満たすための計算プッシュダウン機能を提供します。

• 列指向ノード

  このノードは、永続的な列ストアインデックスを提供します。Object Storage Service (OSS) に基づいて列ストアインデックスを構築し、分散トランザクションのバイナリログをリアルタイムで消費して、リアルタイムの更新ニーズに対応します。計算ノードと連携して、列ストアデータのスナップショット整合性のあるクエリ機能を提供します。

• 変更データキャプチャ (CDC) ノード

  このノードは、MySQL バイナリログのフォーマットとプロトコルと完全に互換性のある増分サブスクリプション機能を提供します。また、MySQL レプリケーションプロトコルと互換性のあるプライマリ/セカンダリレプリケーションもサポートします。