PolarDB-X 发布 2.1.0 版本，Paxos 重磅开源

架构简介

PolarDB-X 采用 Shared-nothing 与存储分离计算架构进行设计，系统由 4 个核心组件组成。

• 计算节点（CN, Compute Node）

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（DN, Data Node）

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（GMS, Global Meta Service）

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（CDC, Change Data Capture）

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。

开源地址：[https://github.com/ApsaraDB/galaxysql]

版本说明

我们也选择了今天给大家一份诚意满满的礼物：PolarDB-X 正式发布 2.1.0 版本本次开源包含四大核心特性，全面提升 PolarDB-X 稳定性和生态兼容性

01. 高可用的开源能力补齐

分布式一致性算法（Consensus Algorithm ）是一个分布式计算领域的基础性问题，其最基本的功能是为了在多个进程之间对某个（某些） 值达成一致（强一致），进而解决分布式系统的可用性能问（高可用），近几年 NewSQL 和云原生数据库的不断兴起，极大的推动了关系数据库和一致性协议的结合，常见的技术有 Paxos 和 Raft。

2022 年 4 月 1 号，PolarDB-X 正式开源 X-Paxos，基于原生 MySQL 存储节点，提供 Paxos 三副本共识协议，可以做到金融级数据库的高可用和容灾能力，做到 RPO=0 的生产级别可用性，可以满足同城三机房、两地三中心等容灾架构。

Paxos 协议对于面向云的架构是非常必要的，云的本质是虚拟化和资源池化，节点的变化和弹性是一个常规操作，我们需要解决面向用户透明运维的能力，任何情况下数据都不能丢、不能错。

下面一个例子演示基于 kubernetes(k8s)虚拟化，结合 Paxos 的高可用切换提供 RPO=0

https://www.zhihu.com/zvideo/1390619299292295170

02. 分布式水平扩展能力升级

PolarDB-X 作为一款基于 MySQL 原生分布式，除了提供基于 Paxos RPO=0 的金融级容灾能力外，最重要的特性就是分布式的水平扩展，在 PolarDB-X 2.1.0 版本正式推出新版数据分区表，提供 Auto 分区模式。

Auto 模式的数据库支持自动分区，即创建表时无需指定分区键，数据即可自动在集群内均匀分布；同时也支持使用标准的 MySQL 分区表语法，对表进行手动分区。结合新版分区表能力，新增支持热点分裂、TTL(Time To Live)分区、Locality 亲和性调度等能力，可以让您便捷地享受到分布式数据库的透明式分布、弹性伸缩和分区管理等诸多红利。

具体细节可参考文档：AUTO模式数据库

基于新版分区表，可扩展提供分布式热力分析能力，样例效果图

03. MySQL 生态适配加速

PolarDB-X 架构中有一个特殊的 CDC(Change Data Capture)组件，其主要用于提供分布式的增量日志获取，作为 MySQL 原生分布式，对应分布式 CDC 在设计上也选择全面兼容 MySQL Binlog，在 PolarDB-X 2.1.0 版本我们又进一步完善了与 MySQL 现有 CDC 生态的适配和兼容。

首先，PolarDB-X CDC 的 binlog 服务，与 canal、maxwell、debezium、Flink CDC 等开源 MySQL binlog 解析组件完成适配认证。其次，PolarDB-X CDC 新增 replica 服务，全面兼容 MySQL Replication 相关协议，通过 MySQL 的 start slave 指令，可以将 PolarDB-X 作为开源 MySQL 的备库实时同步数据。

04. 轻量化部署功能完善

PolarDB-X Operator 是一个基于 Kubernetes 的 PolarDB-X 集群管控系统，希望能在原生 Kubernetes 上提供完整的生命周期管理能力，满足用户的轻量化部署。在 PolarDB-X 2.1.0 版本我们进一步完善了部分运维能力，比如提供 Prometheus + Grafana 的监控系统、完善分布式节点升降配、扩缩容、版本升级等能力。

更详细的 Features

• 新增 支持创建数据库指定建表模式(新的分区表模式与老的分库分表模式)，默认是分库分表模式

• 新增 支持使用 MySQL 分区表语法 创建一级分区的分区表，分区策略包括 Hash/Range/List 等

• 新增 支持分区表的动态裁剪能力，包括支持分区列条件的常量折叠、区间合并以及前缀查询裁剪等功能

• 新增 支持分区表的 JOIN 计算下推

• 新增 提供分区表的分区管理能力，包括分区的添加、删除、分裂、合并与迁移等功能

• 新增 提供表组及其他能力（包括表组的创建、删除、变更等），支持分区变更期间 JOIN 计算下推不受影响

• 新增 支持全局索引表使用 MySQL 分区表语法并按 Hash/Range/List 等分区策略进行分区

• 新增 自动拆分支持使用分区表语法

• 新增 拆分变更增加支持分区表

• 新增 新分区表 GSI 自动拆分会携带主键，可以处理 GSI 热点问题

• 新增 支持实例的缩容

• 新增 支持分区表的 TTL 及其管理能力（包括调整 TTL 的初始时间与时间间隔等）

• 优化 Check Table 指令，支持校验主表分区、索引表分区与列定义等元数据一致性

• 新增 SQL Advisor 支持推荐广播表

• 新增 支持 Instant Add Column 功能

• 新增 支持 Explain Statistics 拉取优化器优化需要的所有信息

• 新增 限制 cbo 的搜索空间，减少复杂查询的优化耗时

• 优化 部分 DDL 后台操作的数据校验任务的性能，使 GSI/扩缩容 DDL 变更操作加速

• 新增 支持兼容 MySQL 的 Replica 相关指令

• 新增 支持存储节点 PAXOS 三节点集群

• 新增 Replica 组件，支持通过 change master … 语法的方式将 PolarDB-X 作为 MySQL Slave 来消费数据

• 全局 Binlog 中支持记录 Rows_query_event 类型数据，前置条件：需将 DN 节点 binlog_rows_query_log_events 参数设置为 On

• 新增 Flink CDC 接入

• 新增 CR PolarDBXMonitor 用来监控 PolarDBXCluster

• 新增 Helm Chart polardbx-monitor，包含定制化的 kube-prometheus 和预定义的 Dashboard 用来展示 PolarDB-X 集群监控信息

ChangeLog 列表

[1] CN ChangeLog

[2] DN ChangeLog

[3] CDC ChangeLog

[4] Kube ChangeLog