性能诊断工具DBdoctor如何快速纳管数据库PolarDBX

数据运维 2024-03-13 大白菜程序猿手机阅读

DBdoctor 是一款为数据库内核级性能诊断工具，利用eBPF技术深入数据库内核，致力于解决数据库的一切性能问题。

近日，DBdoctor（V3.1.0）正式通过了阿里云PolarDB分布式版（V2.3）产品集成认证测试，并获得阿里云颁发的产品生态集成认证。

本文将介绍PolarDB的特性，以及如何快速纳管数据库PolarDB-X。

PolarDB-X 是阿里自主设计的高性能云原生分布式数据库产品，采用 Shared-nothing 与存储分离计算架构，支持集中式和分布式一体化形态，具备金融级数据高可用、分布式水平扩展、混合负载、低成本存储和极致弹性等能力，为用户提供高吞吐、大存储、低延时、易扩展和超高可用的云时代数据库服务。

2023年10月份，PolarDB-X 开源正式发布V2.3.0版本，重点推出集中式形态标准版，将DN节点提供单独服务（存计未分离）。在性能场景上，采用生产级部署和参数(开启双1 + Paxos多副本强同步)，相比于开源MySQL 8.0.34，PolarDB-X在读写混合场景上有30~40%的性能提升，可以作为开源MySQL的最佳替代选择。

PolarDB-X架构图

PolarDB-X 采用 Shared-nothing 与存储计算分离架构进行设计，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。

PolarDB-X基于Paxos的MySQL三副本工作原理：

在同一时刻，整个集群中至多会有一个Leader节点来承担数据写入的任务，其余节点作为follower参与多数派投票和数据同步
Paxos的协议日志Consensus Log，全面融合了MySQL原有的binlog内容。在Leader主节点上会在binlog协议中新增Consensus相关的binlog event，同时在Follower备节点上替换传统的Relay Log，备库会通过SQL Thread进行Replay日志内容到数据文件，可以简单理解Paxos Consensus Log ≈ MySQL Binlog
基于Paxos多数派自动选主机制，通过heartbeat/election timeout机制会监听Leader节点的变化，在Leader节点不可用时Follower节点会自动完成切主，新的Leader节点提供服务之前需等待SQL Thread完成存量日志的Replay，确保新Leader有最新的数据。

PolarDB-X技术特点