CynosDB for PostgreSQL：一主多读架构与关键设计解析

"CynosDB+for+PostgreSQL+一主多读架构-孙旭.pdf" 本文档主要介绍了腾讯云数据库CynosDB针对PostgreSQL的一主多读架构及其关键设计，旨在解决传统数据库在云环境中遇到的资源利用率低、扩展能力不足、资源规划困难和备份难题。CynosDB通过计算存储分离、日志下沉与异步回放、共享分布式存储等策略，实现了高效、弹性的云原生数据库服务。 CynosDB的关键设计包括以下几个方面： 1. **日志下沉与异步回放**：CynosDB采用了日志下沉技术，将日志写入独立的存储层，这样可以减少网络I/O，提高系统性能。日志回放过程是异步的，允许读写事务并行执行，避免了读写冲突。 2. **多版本数据Buffer**：支持多版本并发控制（MVCC），事务可以访问旧版本的数据页面，而日志回放与读事务之间互不阻塞。这确保了事务的原子性和一致性，同时提高了并发处理能力。 3. **MTR（Minimal Transaction Record）**：数据修改以最小事务记录的形式进行，保证了数据的原子性。每个MTR包含了对数据库进行的最小单位修改，确保了即使在异常情况下也能保持数据的完整性。 4. **VDL（Volume Durable LSN）与CPL（Consistency Point LSN）**：这些是用于追踪数据一致性的逻辑序列号，VDL标记了日志的持久化位置，CPL则定义了一致性点，确保在日志回收时不会丢失已提交的数据。 5. **RPL（ReadPointLSN）与最小读点（Minimal Read Point LSN）**：RPL用于确定读取数据的版本，任何一个VDL都可以作为RPL，最小读点则决定了可以安全回收的日志起点，确保读取到的数据是可见的。 6. **多版本读（同步）**：通过RPL机制，CynosDB支持多个读实例，可以实现一主多读的架构，有效地扩展了数据库的读取能力。传统的主备模式在扩展读能力方面有限，而CynosDB的一主多读架构解决了这个问题，提供了更好的横向扩展性。 7. **日志回收**：CynosDB通过设置最小读点来决定何时可以安全地回收日志空间，这样既能保证数据一致性，又能有效利用存储资源。 CynosDB for PostgreSQL通过一系列创新设计，如日志下沉、异步回放、多版本读等，优化了云数据库的性能和可扩展性，为企业级应用提供了高可用、高性能的数据库解决方案。