分布式數(shù)據(jù)庫由數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)訪問構(gòu)成：數(shù)據(jù)存儲基于開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MariaDB改造，提供高可靠的數(shù)據(jù)存儲能力。數(shù)據(jù)訪問基于開源數(shù)據(jù)庫中間件Cobar改造，屏蔽數(shù)據(jù)庫分庫分表帶來的訪問難題。這里所指的分布式數(shù)據(jù)庫由統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問層(TeleUDAL)及數(shù)據(jù)高可用(TeleDB)兩部分組成。統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問層(TeleUDAL)：借鑒多種分布式數(shù)據(jù)庫訪問模式，基于MySQL開源協(xié)議，采用數(shù)據(jù)庫代理方式，形成分布式數(shù)據(jù)庫中間件解決方案，解決分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分庫分表帶來的數(shù)據(jù)透明訪問難題。數(shù)據(jù)高可用(TeleDB)：基于開源MariaDB數(shù)據(jù)庫，自主研發(fā)，為客戶提供高性能、高可用的數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)。

udal特性

1、無限擴(kuò)容

自動水平拆分

支持多種分片算法

支持字符串，數(shù)字，日期等多種拆分緯度

業(yè)務(wù)不中斷平滑擴(kuò)容

2、彈性擴(kuò)展

應(yīng)用透明讀寫分離，應(yīng)用零代碼改動

平滑擴(kuò)展，業(yè)務(wù)不中斷

3、性能卓越

分布式服務(wù)架構(gòu)，對比單機(jī)數(shù)據(jù)庫服務(wù)能力線性提升

優(yōu)化SQl解析引擎，效率成倍提升

支持切片索引，減少廣播查詢

全局表同步功能，分布式JOIN效率成倍提升

單機(jī)平均性能：~11w TPS（4路8核，512GB內(nèi)存，萬兆網(wǎng)卡）

4、簡單易用

全面兼容MYSQL協(xié)議、語法

兼容大部分MYSQL客戶端

提供WEB控制臺，數(shù)據(jù)庫操作簡單

一鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫擴(kuò)容（分片數(shù)不變）

業(yè)務(wù)零代碼改動，實(shí)現(xiàn)讀寫分離

5、安全穩(wěn)定

完善的數(shù)據(jù)層主備容災(zāi)方案，保證數(shù)據(jù)安全

分布式架構(gòu)無服務(wù)單點(diǎn),服務(wù)穩(wěn)定

完善的運(yùn)維管控報(bào)警體系

6、低成本

使用廉價(jià)X86主機(jī)

使用廉價(jià)存儲

開源軟件+自研結(jié)合

從上面的架構(gòu)圖可看出，UDAL主要的構(gòu)成如下：

LVS:為DBProxy提供服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)及負(fù)載均衡功能，應(yīng)用發(fā)送的請求通過LVS均衡分布到各個(gè)DBProxy上。

DBProxy：UDAL的核心組件，是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了mysql協(xié)議的Sever進(jìn)程，前端用戶可以把DBProxy看成數(shù)據(jù)庫代理，可用mysql客戶端工具或命令行方式直接訪問，其后端以mysql原生協(xié)議與多個(gè)mysql數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通信，也可以用jdbc協(xié)議與大多數(shù)主流數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信，DBProxy的核心功能是分庫分表并對應(yīng)用層屏蔽分庫分表帶來的訪問難題。

GiServer：切片索引服務(wù)進(jìn)程，是為了提升非分片鍵查詢（select語句）時(shí)的效率（避免廣播查詢）而開發(fā)的，與數(shù)據(jù)庫的索引沒有任何關(guān)系，是完全不同的兩個(gè)概念，GiServer是切片索引數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者，真正的消費(fèi)者是DBProxy進(jìn)程，假設(shè)客戶表是以cust_id進(jìn)行分表的，但應(yīng)用需要通過客戶身份證來查詢客戶信息，如果沒有切片索引，則DBProxy會將查詢語句廣播到所有節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，接收到執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行匯聚后再返回給應(yīng)用，如果建立了切片索引，則DBProxy首先會根據(jù)身份證號碼從切片索引中查詢到對應(yīng)的cust_id，再根據(jù)分片算法定位到cust_id對應(yīng)的分片，這樣就避免了廣播查詢。

配套功能：包括功能測試、性能測試、持續(xù)集成、監(jiān)控、發(fā)布、配置、運(yùn)維等功能，這些配套功能都將通過管理平臺（UDAL_ADMIN）進(jìn)行管理。

外部組件：UDAL依賴的外部組件主要有zookeeper及分布式緩存，zookeeper用于存放DBProxy、GiServer的配置信息及全局序列數(shù)據(jù)，分布式緩存用于存放切片索引數(shù)據(jù)。

1、讀寫分離

對于sql進(jìn)行類型判定，如果判定為讀取操作，則按照用戶設(shè)置的讀權(quán)重進(jìn)行sql路由，到主實(shí)例或者到只讀上進(jìn)行sql操作。

dbproxy使用以下兩種方式開啟讀寫分離功能:

1、配置dbproxybalance參數(shù).

2、在select語句前增加/*!HINT({"balance":"?"})*/注解

屬性配置

在管理平臺依次點(diǎn)擊以下按鈕即可打開相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的讀寫分離屬性配置窗口:

即可打開設(shè)置屬性窗口設(shè)置balance參數(shù):

balance參數(shù)可選值為01 2，分別對應(yīng)頁面上”關(guān)閉”,“讀語句發(fā)往讀庫”,“讀語句隨機(jī)發(fā)往讀庫和寫庫”個(gè)選項(xiàng):

balance= 0 不開啟讀寫分離,所有語句發(fā)往寫節(jié)點(diǎn).

balance= 1 開啟讀寫分離,所有事務(wù)外(autocommit=1)的select語句發(fā)往讀節(jié)點(diǎn);所有事務(wù)內(nèi)(autocommit=0)的語句發(fā)往寫節(jié)點(diǎn).

balance= 2 開啟讀寫分離,所有事務(wù)外(autocommit=1)的select語句隨機(jī)發(fā)往讀節(jié)點(diǎn)或?qū)懝?jié)點(diǎn);所有事務(wù)內(nèi)(autocommit=0)的語句發(fā)往寫節(jié)點(diǎn).

/* !HINT({"balance":"?"})*/ 語句

使用/*!HINT({"balance":"?"})*/注解可以強(qiáng)制指定select語句按照指定規(guī)則進(jìn)行讀寫分離，balance有三種取值方式,與dbproxy的balance屬性類似:

/*!HINT({"balance":"0"})*/ 強(qiáng)制select語句發(fā)往寫節(jié)點(diǎn)

/*!HINT({"balance":"1"})*/ 強(qiáng)制select語句發(fā)往讀節(jié)點(diǎn)

/*!HINT({"balance":"2"})*/ 強(qiáng)制select語句隨機(jī)發(fā)往數(shù)據(jù)庫讀節(jié)點(diǎn)或?qū)懝?jié)點(diǎn)

注意

insert,update, delete語句在任何情況下都將發(fā)往寫節(jié)點(diǎn)，所以讀寫分離實(shí)際只針對select語句。

/*!HINT({"balance":"?"})*/的讀寫分離規(guī)則優(yōu)先級高于配置balance屬性。

配置balance屬性進(jìn)行讀寫分離需結(jié)合autocommit=1使用，而/*!HINT({"balance":"?"})*/方式不需要。

2、水平拆分

分片鍵（拆分字段）

3、數(shù)據(jù)分布

UDAL中的數(shù)據(jù)是按照拆分字段值，加上特定的算法進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)結(jié)果存儲數(shù)據(jù)到對應(yīng)分片。

4、Sql路由

當(dāng)用戶SQL到UDAL時(shí)，UDAL會理解整個(gè)SQL含義，然后按照拆分字段的值和執(zhí)行策略將SQL路由到對應(yīng)分區(qū)進(jìn)行執(zhí)行。

5、數(shù)據(jù)匯聚

如果一個(gè)SQL對應(yīng)多個(gè)分片數(shù)據(jù)執(zhí)行，UDAL會將各個(gè)分片返回的數(shù)據(jù)按照原始SQL語義進(jìn)行合并。