Alibaba phát hành vài ngày trước đã đưa ra quyết định phát hành mã nguồn của hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu phân tán của bạn "PolarDB" dựa trên PostgreSQL, mã mở theo giấy phép Apache 2.0.
Đối với những người không quen thuộc với PolarDB, bạn nên biết rằng đây là một cơ sở dữ liệu quan hệ dựa trên đám mây do Alibaba phát triển mở rộng khả năng của PostgreSQL để lưu trữ dữ liệu phân tán với tính toàn vẹn và hỗ trợ các giao dịch ACID trong bối cảnh của toàn bộ cơ sở dữ liệu toàn cầu, được phân phối trên các nút cụm khác nhau.
PolarDB cũng vậy hỗ trợ xử lý truy vấn SQL phân tán, cung cấp khả năng chịu lỗi và lưu trữ dữ liệu dự phòng để bổ sung thông tin sau khi một hoặc nhiều nút bị lỗi. Nếu bạn cần mở rộng bộ nhớ của mình, chỉ cần thêm các nút mới vào cụm.
Polar DB bao gồm hai phần: các phần mở rộng và một tập hợp các bản vá cho PostgreSQL. Các bản vá mở rộng khả năng của lõi PostgreSQL và các phần mở rộng bao gồm các thành phần được triển khai riêng biệt của PostgreSQL, chẳng hạn như cơ chế quản lý giao dịch phân tán, các dịch vụ toàn cầu, bộ xử lý truy vấn SQL phân tán, siêu dữ liệu bổ sung, các công cụ để quản lý một cụm, triển khai một cụm và đơn giản hóa việc di chuyển các hệ thống hiện có sang nó.
Các bản vá thêm một phiên bản phân tán của cơ chế kiểm soát đồng thời đa vũ trụ (MVCC) vào lõi PostgreSQL cho các mức cách ly khác nhau. Hầu hết các chức năng của PolarDB đã được chuyển sang các phần mở rộng, giúp giảm sự phụ thuộc vào PostgreSQL và đơn giản hóa việc nâng cấp và triển khai các giải pháp dựa trên PolarDB (đơn giản hóa việc chuyển đổi sang các phiên bản PostgreSQL mới và duy trì khả năng tương thích PostgreSQL đầy đủ).
Có ba thành phần cơ bản trong một cụm: các nút cơ sở dữ liệu (DN), trình quản lý cụm (CM) và dịch vụ quản lý giao dịch (TM), ngoài ra, một trình cân bằng tải proxy có thể được tham gia. Mỗi thành phần là một quá trình riêng biệt và có thể chạy trên các máy chủ vật lý khác nhau. Các nút cơ sở dữ liệu phục vụ các truy vấn SQL của máy khách và đồng thời đóng vai trò điều phối viên thực hiện các truy vấn phân tán với sự tham gia của các nút cơ sở dữ liệu khác.
Quản trị viên cụm giám sát trạng thái của từng nút trong cơ sở dữ liệu, lưu trữ cấu hình cụm và cung cấp các công cụ để quản lý, sao lưu, cân bằng tải, cập nhật, bắt đầu và dừng các nút. Dịch vụ quản lý giao dịch chịu trách nhiệm duy trì tính toàn vẹn tổng thể trong toàn bộ cụm.
PolarDB dựa trên kiến trúc điện toán phân tán Shared-nothing, theo đó dữ liệu được phân phối trong quá trình lưu trữ tới các nút khác nhau, mà không sử dụng bộ lưu trữ chung cho tất cả các nút và mỗi nút chịu trách nhiệm về phần dữ liệu được liên kết với nó và thực thi dữ liệu truy vấn liên quan.
Mỗi bảng được phân mảnh bằng cách sử dụng hàm băm khóa chính. Nếu yêu cầu bao gồm dữ liệu nằm trên các nút khác nhau, công cụ thực thi giao dịch phân tán và điều phối viên giao dịch được kết nối để đảm bảo tính nguyên tử, nhất quán, cách ly và độ tin cậy (ACID).
Để đảm bảo khả năng chịu lỗi, mỗi phân đoạn được sao chép qua ít nhất ba nút. Để tiết kiệm tài nguyên, dữ liệu đầy đủ chỉ bao gồm hai bản sao và một bản được giới hạn để lưu trữ nhật ký ghi sau (WAL). Một trong hai nút sao chép đầy đủ được chọn làm người dẫn đầu và tham gia vào quá trình xử lý yêu cầu, trong khi nút thứ hai hoạt động như một phần dự phòng cho phân đoạn dữ liệu đang được xem xét và nút thứ ba tham gia vào việc lựa chọn nút chính và có thể được sử dụng để khôi phục thông tin trong trường hợp thất bại của hai nút với các bản sao đầy đủ.
Việc sao chép dữ liệu giữa các nút cụm được tổ chức bằng cách sử dụng thuật toán Paxos, đảm bảo xác định đồng thuận nhất quán trong một mạng có các nút tiềm ẩn không đáng tin cậy. Cần lưu ý rằng chức năng đầy đủ của PolarDB DBMS được lên kế hoạch phát hành trong ba phiên bản.
Cuối cùng, nếu bạn quan tâm muốn biết thêm về nó, bạn có thể tham khảo các chi tiết trong liên kết sau đây.