云原生分布式数据库系统PolarDB-X
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PolarDB-X 是一款面向超高并发、海量存储、复杂查询场景设计的云原生分布式数据库系统。其采用 Shared-nothing 与存储计算分离架构,支持水平扩展、分布式事务、混合负载等能力,具备企业级、云原生、高可用、高度兼容 MySQL 系统及生态等特点。
PolarDB-X 最初为解决阿里巴巴天猫“双十一”核心交易系统数据库扩展性瓶颈而生,之后伴随阿里云一路成长,是一款经过多种核心业务场景验证的、成熟稳定的数据库系统。 PolarDB-X 的核心特性PolarDB-X 采用 Shared-nothing 架构进行设计,支持多种 Hash 和 Range 数据拆分算法,通过隐式主键拆分和数据分片动态调度,实现系统的透明水平扩展。PolarDB-X 采用 MVCC + TSO 方案及 2PC 协议实现分布式事务。事务满足 ACID 特性,支持 RC/RR 隔离级别,并通过一阶段提交、只读事务、异步提交等优化实现事务的高性能。PolarDB-X 通过原生 MPP 能力实现对分析型查询的支持,通过 CPU quota 约束、内存池化、存储资源分离等实现了 OLTP 与 OLAP 流量的强隔离。PolarDB-X 为企业场景设计了诸多内核能力,例如 SQL 限流、SQL Advisor、TDE、三权分立、Flashback Query 等。
PolarDB-X 在阿里云上有多年的云原生实践,支持通过 K8S Operator 管理集群资源,支持公有云、混合云、专有云等多种形态进行部署,并支持国产化操作系统和芯片。通过多数派 Paxos 协议实现数据强一致,支持两地三中心、三地五副本等多种容灾方式,同时通过 Table Group、Geo-locality 等提高系统可用性。
PolarDB-X 的目标是完全兼容 MySQL ,目前兼容的内容包括 MySQL 协议、MySQL 大部分语法、Collation、事务隔离级别、Binlog 等。计算节点是系统的入口,采用无状态设计,包括 SQL 解析器、优化器、执行器等模块。负责数据分布式路由、计算及动态调度,负责分布式事务 2PC 协调、全局二级索引维护等,同时提供 SQL 限流、三权分立等企业级特性。存储节点负责数据的持久化,基于多数派 Paxos 协议提供数据高可靠、强一致保障,同时通过 MVCC 维护分布式事务可见性。
元数据服务负责维护全局强一致的 Table/Schema, Statistics 等系统 Meta 信息,维护账号、权限等安全信息,同时提供全局授时服务(即 TSO)。日志节点提供完全兼容 MySQL Binlog 格式和协议的增量订阅能力,提供兼容 MySQL Replication 协议的主从复制能力。
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