PostgreSQL的幾種分布式架構(gòu)對比

作者：數(shù)據(jù)庫架構(gòu)之美 2020-06-02 14:45:48

新聞

前端

分布式

PostgreSQL Postgresql由于強(qiáng)大的功能和良好的擴(kuò)展性，基于postgresql來做的分布式架構(gòu)也比較多，大部分用于分析類場景，本文比較幾種常見的架構(gòu)特點。

Postgresql由于強(qiáng)大的功能和良好的擴(kuò)展性，基于postgresql來做的分布式架構(gòu)也比較多，大部分用于分析類場景，下面比較幾種常見的架構(gòu)特點。

Citus

Citus以插件的方式擴(kuò)展到postgresql中，獨立于postgresql內(nèi)核，所以能很快的跟上pg主版本的更新，部署也比較簡單，是現(xiàn)在非常流行的分布式方案。Citus在蘇寧有大規(guī)模應(yīng)用，微軟也提供citus的商業(yè)支持。下面是citus的架構(gòu)：

Citus節(jié)點主要分為協(xié)調(diào)節(jié)點和工作節(jié)點，協(xié)調(diào)節(jié)點不存儲真實數(shù)據(jù)，只存儲數(shù)據(jù)分布的元信息，實際的數(shù)據(jù)被分成若干分片，打散到不同worker節(jié)點中，應(yīng)用連接協(xié)調(diào)節(jié)點，協(xié)調(diào)節(jié)點進(jìn)行sql解析，生成分布式執(zhí)行計劃，下發(fā)到worker節(jié)點執(zhí)行，cn將結(jié)果匯總返回客戶端。

Ciitus的主要架構(gòu)特點如下：

①有兩種表類型：參考表和分布表，參考表每個協(xié)調(diào)節(jié)點和worker節(jié)點都有一份完整的副本，分布表則會打散分布到不同worker中。

②可以進(jìn)行讀寫分離，如上圖cn1為寫節(jié)點，可以通過再增加多個cn讀節(jié)點增加集群讀的能力，寫cn和讀cn之間使用流復(fù)制進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。

③支持MX模式，可以將元數(shù)據(jù)也存在某些worker節(jié)點中，這樣使得該worker節(jié)點能夠直接提供寫的能力，以此增加集群寫的能力。

④底層worker節(jié)點可以通過流復(fù)制搭建副本，保證數(shù)據(jù)高可用。

⑤做join時最好的結(jié)果是能夠?qū)⒂嬎阆峦频絯orker節(jié)點，但是只有在參考表和其他表做join以及兩個表的分布方式相同的情況下才能下推到worker計算，否則需要將數(shù)據(jù)拉到協(xié)調(diào)節(jié)點進(jìn)行計算。

⑥整體架構(gòu)類似mycat的中間件，因為沒有全局事務(wù)管理，故不能保證數(shù)據(jù)的實時讀一致性，但是性能上相比要好。數(shù)據(jù)寫一致性使用2pc來保證。

pgxc && pgxl

Pgxc是經(jīng)典的分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，是真正的企業(yè)級HTAP，我們看到市面上很多分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都是基于pgxc架構(gòu)擴(kuò)展而來。pgxc是和pg內(nèi)核緊耦合的，是嵌入到pg內(nèi)核中，最初pgxc的核心開發(fā)者將pgxc商業(yè)化，創(chuàng)建了stormdb，進(jìn)行了一些并行算子優(yōu)化，后來TransLattice公司將stormdb收購，并且將項目開源，就是現(xiàn)在的pgxl，所以pgxc和pgxl是一脈相承的，大部分代碼是直接移植過來的。下面是pgxc的架構(gòu)：

其實這個架構(gòu)和citus優(yōu)點類似，也是分為協(xié)調(diào)節(jié)點和數(shù)據(jù)節(jié)點，數(shù)據(jù)也是通過hash分布到不同數(shù)據(jù)節(jié)點上，只是在集群中增添了全局事務(wù)管理組件，保證全局事務(wù)的一致性。

pgxc的架構(gòu)特點如下：

①gtm保證全局讀一致性，兩階段提交保證全局寫一致性。

②gtm是整個系統(tǒng)的瓶頸點，在超過150并發(fā)的情況下，gtm的瓶頸就會顯現(xiàn)，每一個事務(wù)開啟都會去gtm取事務(wù)號和快照信息，造成gtm在網(wǎng)絡(luò)壓力和分配事務(wù)號速度上存在瓶頸。

③多個協(xié)調(diào)節(jié)點間需要同步元數(shù)據(jù)信息，如果協(xié)調(diào)節(jié)點失敗，不僅會造成ddl hang住，也可能造成兩階段事務(wù)的阻塞。

④pgxc的出現(xiàn)主要是在pg在oltp應(yīng)用場景上的優(yōu)化，不管是新增gtm，還是數(shù)據(jù)一致性的保證上面都做得更加精細(xì)化。

⑤和citus類似，數(shù)據(jù)表也可以分為分布表和復(fù)制表，復(fù)制表在每一個數(shù)據(jù)節(jié)點都有一份全量數(shù)據(jù)。

Greenplum

Greenplum是pivotal公司推出的一款開源olap的mpp數(shù)據(jù)庫，greenplum的用戶在某種程度上甚至超越了pg，很多人可能是通過greenplum才認(rèn)識的pg，可見greenplum的風(fēng)靡。下面是greenplum架構(gòu)：

Master節(jié)點存儲全局系統(tǒng)元數(shù)據(jù)信息，不存儲真實數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過hash分布到不同的segment中，master作為sql的全局入口，負(fù)責(zé)在segment中分配工作負(fù)載，整合處理結(jié)果，返回客戶端。

Greenplum架構(gòu)特點如下：

①master節(jié)點可以做主備，segment節(jié)點也有鏡像保證高可用，segment主備盡量混布到不同服務(wù)器上。

②支持行列混合存儲引擎，同時支持外部表。

③在join時也涉及到數(shù)據(jù)跨節(jié)點重分布的問題，這也是share nothing數(shù)據(jù)庫不可避免的問題。

④高速內(nèi)部interconnect網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)join時的高速移動和匯總。

⑤高效的數(shù)據(jù)并行加載。

文章標(biāo)題：PostgreSQL的幾種分布式架構(gòu)對比
網(wǎng)址分享：http://www.dlmjj.cn/article/djedcgj.html