數據庫架構風格

• 數據庫的基本架構
• • 分庫分表方案
  • 分布式事務和跨節點查詢
  • PGXC
• NewSQL：原生分布式數據庫
• 總結

數據庫的兩種架構風格：NewSQL（代表Google Spanner）、Prxoy（PostgreSQL-XC）

數據庫的基本架構

客戶端通訊管理器。JDBC或ODBC協議訪問數據時的部分。

進程管理器。數據庫為客戶端分配的進程，客戶端后續的所有操作通過對應的進程執行（Oracle和PostgreSQL使用進程方式，MySQL使用線程）。

查詢處理器。包括四個部分，功能上順序執行：
（1）解析器：將接收到的SQL解析為內部的語法樹；
（2）查詢重寫：邏輯優化，依據關系代數的等價變換進行簡化和標準化；
（3）查詢算法優化：物理優化，根據表的連接方式、連接順序和排序等技術，即基于規則優化（RBO）和基于代價優化（CBO）；
（4）計劃執行器：最終執行查詢計劃，訪問存儲系統。

事務存儲管理器。
（1）訪問方式：數據在磁盤的具體存儲形式；
（2）鎖管理：并發控制；
（3）日志管理：確保數據的持久性；
（4）緩存管理：I/O操作相關的緩存控制。

共享組件和工具。輔助操作（例如編目數據管理器、復制機制）。

分庫分表方案

分布式事務和跨節點查詢

PGXC

NewSQL：原生分布式數據庫

NewSQL 的基礎是NoSQL，更具體的說，是類似BigTable的分布式鍵值（K/V）系統。分布式鍵值系統選擇做了一個減法，完全放棄了數據庫事務處理能力，然后將重點放在對存儲和寫入能力的擴展上，這個能力擴展的基礎就是分片。引入分片的另一個好處是，系統能夠以更小的粒度調度數據，實現各節點上的存儲平衡和訪問負載平衡。
高可靠機制的變化在于，放棄了粒度更大的主從復制，轉而以分片為單位采用Paxos或Raft等共識算法，這樣，NewSQL就實現了更小粒度的高可靠單元，獲得了更高的系統整體可靠性。存儲引擎層面，則是使用LSM-Tree模型替換B+ Tree模型，大幅提升了寫入性能。

缺陷：NewSQL的計算節點需要借助網絡才能與存儲節點通訊。

總結

架構上，數據庫分為：客戶端通訊管理器、進程管理器、查詢處理器、事務存儲管理器和共享組件與工具。分布式數據庫在此基礎上增加四個主要功能：分片信息管理、分布式事務管理、跨節點查詢和全局時鐘。

PGXC架構是從分庫分表方案演進而來。設置了協調節點，在代理功能的基礎上增加了分布式事務管理、跨節點查詢功能；原有的單體數據繼續作為數據節點；新增全局時鐘和分片信息管理兩個功能，這兩個功能又有兩種實現情況，一是拆分為兩個獨立角色節點，二十合并為一個角色節點。

NewSQL架構是原生分布式數據庫。從分布式鍵值系統演進而來，主要的工作負載由計算節點和存儲節點承擔，另外由管理節點承擔全局時鐘和分片信息管理功能。不過，這三類節點是邏輯功能劃分，在設計實現層面是可分可合的。比如，TiDB是分為獨立節點，CockroachDB是對等的P2P架構。

NewSQL在架構上更加領先，而PGXC最大程度復用了單體數據庫的工程實現，更加穩健。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【数据库架构】NewSQL和PGXC的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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