前言

華為雲分散式資料庫中介軟體（Distributed Database Middleware）是解決資料庫容量、效能瓶頸和分散式擴充套件問題的中介軟體服務，提供分庫分表、讀寫分離、彈性擴容等能力，應對海量資料的高併發訪問場景，有效提升資料庫讀寫效能。

圖1：DDM產品介紹

DDM前世之：MyCAT

MyCAT的使用情況全國範圍內粗略統計超過600家以上成功案例，涵蓋政府、金融、證券、網際網路、物聯網、電信、遊戲等眾多行業。支援1000億大資料，中國非常活躍的開源分散式資料庫中介軟體。MyCAT成功在於背後有一支強大的技術團隊，其參與者都是5年以上資深軟體工程師、架構師、DBA。

DDM與MyCAT的關係：DDM是基於MyCAT1.6.5版本增強而來。基於MyCAT增強的地方如下：

1、運維管理：DDM提供Console介面，可線上對DDM例項、邏輯庫、邏輯表、拆分規則等進行管理和維護

2、叢集高可用：DDM支援叢集高可用，可實現跨AZ，RDS也支援跨AZ

3、安全增強：支援VPC（虛擬私有云）、子網、安全組，與其他租戶網路隔離

4、質量保證：在質量方面補充了大量自動化測試用例（功能、效能），全方位進行質量保障措施

5、低成本：穩定的產品，完善的運維和技術支援，相比開源產品總體價效比更高；多種例項規格配置覆蓋不同業務規模場景，按需購買

6、效能增強：DDM與直連MySQL相比效能損耗得到了大大的降低，並且Sysbench OLTP場景效能得到飛躍的提升，效能資料如表2所示：

表2：OLTP效能測試

7、平滑擴容：在資料庫出現儲存容量瓶頸時，DDM支援通過新增新的RDS例項對儲存容量進行擴充套件，無容量上限，擴容無需應用改造，支援字串、數字、日期等多種拆緯度，擴容進度支援視覺化跟蹤，並且平滑擴容業務不中斷。平滑擴容原理如圖3所示：

圖3：平滑擴容原理

8、分散式事務：DDM當前支援單機、最大努力提交、最終一致性和強一致性四種分散式事務模型。彌補了開源MyCAT沒有分散式事務的不足。如下針對DDM提供的分散式事務進行介紹

DDM事務模型

單機

只能在單個分片上執行，如果事務涉及到多分片，DDM將拒絕執行，返回錯誤。原理如圖4所示。

圖4：單機分散式事務

適用場景：適合業務拆分比較合理，在應用層有獨自完善的事務處理框架，到DDM的事務都是單分片事務，單分片事務由底層資料庫提供強一致性的保證。單機事務模型下，如果出現跨分片的事務，會報錯進行提示，避免達不到預期目的。

最大努力提交

事務在各分片上分別提交，互不干涉，提交結果盡最大可能保持一致，但有部分提交成功部分提交失敗的可能，原理如圖5所示。

圖5：最大努力提交事務模型

適用場景：這種分散式事務適合絕大部分不涉及金錢往來的業務，在效能和一致性之間比較好的一個平衡。事務中的commit往多個節點發送執行，有部分commit成功部分commit失敗的可能性，但是這種情況出現的可能性比較低，只有在commit的時間窗內出現異常才有可能出現。

最終一致性

事務在各分片上的提交結果不保證始終一致，如果有分片提交失敗，DDM會對其他提交成功的分片提供補償機制撤消之前的修改，從而確保各分片事務狀態最終一致。

說明：最終一致性與強一致性這兩種分散式事務的原理基本一致，區別在於：

最終一致性場景下，如有併發的查詢請求，查詢到的結果可能不是最終狀態，如部分分片已完成提交，部分分片還在提交中，即存在中間狀態。

強一致性場景下，如有併發的查詢請求，查詢結果是事務提交完成後的結果，即不存在中間狀態。

適用場景：適合對一致性要求比較高的場景，最終一致性解決了最大努力提交模型下部分commit成功部分失敗的問題。如果對部分讀的sql一致性要求比較高，還可以通過select for update或者lock in share mode來避免讀取到不一致狀態（部分成功部分失敗）。

例如：

select col1, col2,...coln from table1 where col1={拆分鍵} for update;

select col1, col2,...coln from table1 where col1={拆分鍵} lock in share mode;

where條件中建議帶上拆分鍵。

強一致性

在最終一致性基礎上，增強了分散式事務始終一致性保證，即任何時間點，各分片的資料都是事務開始前或者事務提交後的。

適用場景

適合對事務一致性有極端要求的場景，既要保證提交原子性、並且所有查詢都必須避免髒讀。一致性級別越高，付出效能代價會越大，請根據業務需要選擇合適的模型。

華為雲分散式資料庫中介軟體DDM不但針對MyCAT的功能進行增強和效能進行提高，而且把MyCAT存在的bug進行修復。DDM解決了單機關係型資料庫對硬體依賴性強、擴充套件能力有限、資料量增大後擴容困難、資料庫響應變慢等難題，通過分散式叢集架構方案實現了“平滑擴容”，擴容過程中保持業務不中斷。總的來說，分散式資料庫中介軟體（DDM）具有擴容方便、效能卓越、簡單易用、低成本和提供分散式事務等優勢。