>2022 年 1 月，Apache ShardingSphere 核心技術團隊來到陌陌研發中心，與陌陌的技術同學就中介軟體技術展開了深度交流和探討。

作為一款基於地理位置的移動社交應用，使用者可以在陌陌平臺上透過影片、文字、語音、圖片等多種形式來展示自己，建立起真實、有效、健康的社交關係。在多種社交場景下，為更有效緩解後臺資料處理壓力，陌陌自研了一款中介軟體工具來緩解壓力。

作為中介軟體領域最著名的開源專案之一，Apache ShardingSphere 在全球範圍內具備一定的影響力。因此，陌陌邀請到了 Apache Member、Apache ShardingSphere PMC 潘娟來到現場，雙方對 Apache ShardingSphere 的相關場景解決方案以及陌陌自研中介軟體技術進行了交流，並著重就分散式事務以及資料遷移等能力展開了探討。

## 01 Apache ShardingSphere 如何處理負載均衡問題？

在服務的日常運維中，當伺服器的平均負載和峰值負載達到某個特定閾值時，就需要考慮對相應服務進行擴容。當其中某個服務使用了負載均衡後，其可擴充套件性以及高可用性都將得到極大增強。

在儲存節點層面（資料庫），針對海量資料儲存的情況，企業可以透過單獨搭建負載均衡並將其視作為資料庫的運維管控端，將資料庫讀和寫的操作分開對應至不同的資料庫伺服器，減輕資料庫壓力。此外，企業也可以採用 Apache ShardingSphere 透過負載均衡策略將查詢請求疏導至不同從庫，從而實現限流、治理、審計、白名單等能力，作為雲上部署的一部分來管理資料庫。

而在計算節點層面（Proxy），企業往往會選擇 F5、Nginx 等軟體進行負載均衡，將來自網際網路或內網的流量分發至多臺後端伺服器，降低單點故障所帶來的影響。當使用 Apache ShardingSphere-Proxy 端時，依然可以採用此方案將查詢負載分散到多個伺服器上，提升資料庫的運維效率。然而，在雲上、私有化環境逐漸成為主流的未來，企業需要一套能夠在新應用場景及業務環境下實現負載均衡的全新策略。對此，Apache ShardingSphere 背後商業化公司 SphereEx 開發了一款高效能資料庫訪問接入代理工具 —— Pisa，能夠為使用者提供強大的 SQL 負載均衡、SQL 審計、可觀測性等能力，提升應用系統在雲上的可靠性和吞吐力，為企業在雲上以及私有化環境中提供更好的解決方案。預計將在 2022 年中開源，歡迎大家保持關注。

## 02 Apache ShardingSphere 如何實現分散式事務？

ACID 事務中對隔離性的要求很高，但在事務執行過程中必須將所有的資源鎖定。柔性事務的理念是透過放寬對強一致性要求，來換取系統吞吐量的提升。從整體上看，資料庫只是一個單元，無法判斷分散式事務下的整體狀態，因此理論上不可能依靠單點的資料庫來實現分散式事務。因此，需要在資料庫之上的 TM 來統一管理 RM 狀態、事務的提交階段等，而這也正是 ShardingSphere 的專長所在。

ShardingSphere 主要整合了 XA 解決方案，例如 Narayana，及主流柔性事務的解決方案，併為本地事務、兩階段事務和柔性事務提供統一的分散式事務介面，從而遮蔽底層具體分散式事務細節，像使用本地事務一樣使用 ACID 或柔性事務級別的分散式事務，滿足使用者對不同場景的需求。

此外，SphereEx 計劃以自研的 GTM+MVCC 的形式呈現，提供商業的分散式事務解決方案，為企業提供更完美的分散式事務支援。透過在 Proxy 層實現 MVCC，使所有的請求都經過 Proxy 端，透過 Proxy 給每個事務下發的全域性事務 ID 來計算整個事務級別之間每個版本的可見性問題，並由它來實現對於底層 RM 的管理。

## 03 Apache ShardingSphere 如何實現資料遷移？遷移之後如何保證一致性？

從資料遷移過程來看，往往需要先透過存量遷移來保證資料基本盤不變，後續以增量遷移的形式來確保資料最終完全一致，並在完整遷移過程中的某一點停寫來做切換。

Apache ShardingSphere 能夠實現增量遷移、存量遷移以及 check 資料一致性，使資料遷移、流量導流、切流等操作都被封裝到 Proxy 端本身。對於使用者而言，只需透過執行一條 DistSQL 語句即可實現遷移策略變更，同時無需擔心對上層應用產生影響，ShardingSphere 在切流過程中實現了對上層應用無感知，無需進行額外業務變更操作，減少了運維人員在資料遷移過程的痛點。

在確保資料一致性方面，所有的市場驗證方案都是在速度與高一致性上進行折中或選擇，Apache ShardingSphere 提供了多種內建的資料一致性校驗演算法，預設使用 CRC32 以便在速度與一致性上取得平衡。此外，Apache ShardingSphere 也允許使用者透過自定義配置來選擇適合自己的方案，也可以透過介面自行實現相關演算法，以最合適的方式確保資料遷移過程中的一致性。

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