PostgreSQL的幾種分散式架構對比

來源：資料庫架構之美

PostgreSQL由於強大的功能和良好的擴充套件性，基於PostgreSQL來做的分散式架構也比較多，大部分用於分析類場景，下面比較幾種常見的架構特點。

Citus以外掛的方式擴充套件到PostgreSQL中，獨立於PostgreSQL核心，所以能很快的跟上PostgreSQL主版本的更新，部署也比較簡單，是現在非常流行的分散式方案。 Citus在蘇寧有大規模應用，微軟也提供citus的商業支援。 下面是citus的架構：

Citus節點主要分為協調節點和工作節點，協調節點不儲存真實資料，只儲存資料分佈的元資訊，實際的資料被分成若干分片，打散到不同worker節點中，應用連線協調節點，協調節點進行sql解析，生成分散式執行計劃，下發到worker節點執行，cn將結果彙總返回客戶端。

Citus的主要架構特點如下：

①有兩種表型別： 參考表和分佈表，參考表每個協調節點和worker節點都有一份完整的副本，分佈表則會打散分佈到不同worker中。

②可以進行讀寫分離，如上圖cn1為寫節點，可以透過再增加多個cn讀節點增加叢集讀的能力，寫cn和讀cn之間使用流複製進行後設資料同步。

③支援MX模式，可以將後設資料也存在某些worker節點中，這樣使得該worker節點能夠直接提供寫的能力，以此增加叢集寫的能力。

④底層worker節點可以透過流複製搭建副本，保證資料高可用。

⑤做join時最好的結果是能夠將計算下推到worker節點，但是隻有在參考表和其他表做join以及兩個表的分佈方式相同的情況下才能下推到worker計算，否則需要將資料拉到協調節點進行計算。

⑥整體架構類似mycat的中介軟體，因為沒有全域性事務管理，故不能保證資料的實時讀一致性，但是效能上相比要好。 資料寫一致性使用2pc來保證。

Pgxc是經典的分散式資料庫架構，是真正的企業級HTAP，我們看到市面上很多分散式資料庫產品都是基於pgxc架構擴充套件而來。 pgxc是和pg核心緊耦合的，是嵌入到pg核心中，最初pgxc的核心開發者將pgxc商業化，建立了stormdb，進行了一些並行運算元最佳化，後來TransLattice公司將stormdb收購，並且將專案開源，就是現在的pgxl，所以pgxc和pgxl是一脈相承的，大部分程式碼是直接移植過來的。 下面是pgxc的架構：

其實這個架構和citus優點類似，也是分為協調節點和資料節點，資料也是透過hash分佈到不同資料節點上，只是在叢集中增添了全域性事務管理元件，保證全域性事務的一致性。

pgxc的架構特點如下：

①gtm保證全域性讀一致性，兩階段提交保證全域性寫一致性。

②gtm是整個系統的瓶頸點，在超過150併發的情況下，gtm的瓶頸就會顯現，每一個事務開啟都會去gtm取事務號和快照資訊，造成gtm在網路壓力和分配事務號速度上存在瓶頸。

③多個協調節點間需要同步後設資料資訊，如果協調節點失敗，不僅會造成ddl hang住，也可能造成兩階段事務的阻塞。

④pgxc的出現主要是在pg在oltp應用場景上的最佳化，不管是新增gtm，還是資料一致性的保證上面都做得更加精細化。

⑤和citus類似，資料表也可以分為分佈表和複製表，複製表在每一個資料節點都有一份全量資料。