GaussDB for DWS高可用之CN&GTM組件高可用介紹

前言

本文主要內(nèi)容分兩塊內(nèi)容，1. 高可用的演進(jìn)路線 2. 簡單介紹各個內(nèi)核組件的高可用方案

GaussDB for DWS?的內(nèi)核側(cè)組件為DN, CN, GTM，內(nèi)核側(cè)組件是通過集群管理組件CM server、CM?agent?來進(jìn)行管理的。內(nèi)核組件和集群管理組件共同組成了GaussDB for DWS?集群。組件的邏輯關(guān)系如下圖：

演進(jìn)路線

GaussDB For DWS?源于Gauss 200，?經(jīng)過若干版本的演進(jìn)，形成當(dāng)前高可用能力，從最初pgxc組件間沒有任何高可用能力，到現(xiàn)在完整的高可用能力。后續(xù)高可用的能力還是圍繞單點故障快速恢復(fù)，業(yè)務(wù)不中斷進(jìn)行構(gòu)筑。

內(nèi)核高可用

DN?高可用

DN?的高可用是基于主備從的架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)筑，詳細(xì)的原理請參見之前技術(shù)博文，本文不展開描述。

GaussDB for DWS 高可用之?dāng)?shù)據(jù)復(fù)制

GaussDB for DWS 高可用之主備從HA技術(shù)

GaussDB for DWS 高可用之備機重建

DN?高可用后續(xù)會增加? switchover/failover/catchup原理及的介紹。

CN?高可用

在?DWS?集群中通常會部署多個CN，每個CN都可讀寫。如果一個CN故障，那么客戶端可以使用其它CN。由于CN只存儲元信息數(shù)據(jù)（即每張用戶表數(shù)據(jù)分布在哪幾個DN），因此只有DDL操作時才涉及到CN存儲數(shù)據(jù)，DML時CN并不需要寫數(shù)據(jù)。

CN?的數(shù)據(jù)同步

在DDL操作時，接收業(yè)務(wù)的CN會把該SQL發(fā)送到所有其他CN與所有DN，通過兩階段提交來保證各個CN的數(shù)據(jù)一致性。這里也有一個場景：即當(dāng)一個CN故障時，那么集群便無法操作DDL，此時CM已經(jīng)提供了CN的自動剔除和加回功能，可以方便的處理CN的故障。

CN?重建方式

CN?的修復(fù)是通過使用一個正常的CN重建故障CN,?具體技術(shù)是用CN?build?的方式使用其它CN重建出CN,?這個也是充分利用CN間互為多寫互為備機的機制。在較老版本中使用gs_dump工具來實現(xiàn)?CN?的重建。

CN?的狀態(tài)轉(zhuǎn)換

CN的狀態(tài)分為 4?種如下圖：Normal: 是正常提供服務(wù)，Starting:?實例啟動過程，Down:?停止，Deleted:?被剔除狀態(tài)。?在集群中CN的操作都是由CM agent來完成的，基本上不需要人工介入。

GTM?高可用

在DWS集群中，GTM的作用是產(chǎn)生全局唯一的事務(wù)號及sequence id,?在DWS集群中GTM主備兩個實例，主GTM提供服務(wù)和給備GTM同步信息，備GTM負(fù)責(zé)在主GTM故障時，升主繼續(xù)提供服務(wù)。主備GTM的數(shù)據(jù)都需要在本地落盤，其中主GTM在達(dá)到閾值后寫本地數(shù)據(jù)并同時保證在備GTM中也落盤，這樣保證備GTM升主后不會分配重復(fù)的數(shù)據(jù)。

GTM?數(shù)據(jù)同步

主 GTM? 在xid、sequence 達(dá)到閾值時刷新本地和備GTM的數(shù)據(jù)，在上一次閾值是寫入數(shù)據(jù)后的第一次分配的xid、sequence?的xid的基礎(chǔ)上 +?一個值(20w)?作為一個閾值，在 xid、sequnce分配到這個點時，觸發(fā)寫本地和同步備GTM，此時備GTM接收到消息后創(chuàng)建一個服務(wù)線程，并將事務(wù)xid寫入本地文件，回復(fù)消息，主機的一次同步便完成。GTM在內(nèi)存中xid每加20w時會向備機同步一次。如果GTM主機永久故障，GTM備機升主后，只需要重新初始化一個GTM實例出來然后和主機同步xid即可。

GTM?狀態(tài)轉(zhuǎn)換

GTM?的角色與?DN?類似，也是有primary, standby,?pending?三種，并且通過外部命令switchover/failover/notify進(jìn)行角色間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換是由cm層自動完成，基本上不需要人工介入

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