特性分析 | GreenPlum Primary/Mirror 同步机制

本文首发于 2016-01-21 20:02:26

引言

PostgreSQL 主备同步机制是通过流复制实现，其原理见 PG主备流复制机制。

Greenplum 是基于 PostgreSQL 开发的，它的主备也是通过流复制实现，但是 Segment 节点中的 Primary 和 Mirror 之间的数据同步是基于文件级别的同步实现的。

为什么Primary和Mirror不能再使用流复制实现呢？

主要有两个原因:

1. Append Only 表不写 WAL 日志，所以 Append Only 表的数据就不能通过 XLOG 发送到 Mirror 再 Apply 。
2. pg_control等文件也是不写 WAL 日志，也只能通过文件方式同步到 Mirror 。

GreenPlum 总体结构

Greenplum 的架构采用了 MPP 无共享体系。在 MPP 系统中，每个数据节点有自己的CPU、磁盘和内存(Share nothing)，每个节点内的 CPU 不能访问另一个节点的内存。节点之间的信息交互是通过节点互联网络实现的，这个过程一般称为数据重分配(Data Redistribution)。

Master 负责协调整个集群 ，一个数据节点可以配置多个节点实例(Segment Instances)，节点实例并行处理查询(SQL)。

Primary和Mirror同步机制

Primary 和 Mirror 同步的内容主要有两部分，即文件和数据。之所以 Primary 和 Mirror 要同步文件，是 Primary 和 Mirror 之间可以自动 failover，只有两者保持同步才能相互替代。如果只把数据同步过去，pg_control、pg_clog、pg_subtrans 没有同步，那么从 Primary 切换到 Mirror 会出现问题。

Master 和 slave 却不用担心这些问题，Append Only 表的数据只会存在 Segment，所以 WAL 日志足够保持 Master 和 slave 同步(只要是流复制，pg_control、pg_clog、pg_subtrans 这些文件Slave会自动更新，无需从 Master 同步)。

1. 数据同步

当 Master 向 Primary 下发执行计划后，Primary 开始执行，如果是 DML 操作，那么 Primary 会产生 XLOG 及更新 page。会在 SlruPhysicalWritePage 函数中(写数据页)产生FileRepOperationOpen、FileRepOperationWrite、FileRepOperationFlush、FileRepOperationClose等指令消息(消息中包含具体要更新的文件page及内容)，通过 primary sender 进程向 Mirror 发送 Message，然后 Mirror 的 mirror consumer 等进程解析消息，执行变更。XLOG 通过XLogWrite函数(写XLOG)执行同样的操作，把 XLOG 更新同步过去。

2. 文件同步

Primary 会有个 recovery 进程，这个进程会循环把 Primary 的 pg_control、pg_clog、pg_subtrans 等文件覆盖到 Mirror。同时检查 XLOG 是否一致，如果不一致以 Primary 为主，对 Mirror 进行覆盖。除了把 Primary 部分文件同步到 Mirror 之外，recovery 进程还会将 Mirror 上面的临时文件删掉。

总结

Primary 和 Mirror 同步数据的时候，Primary 对于每一次写 page 都会通过消息发送到 Mirror，如果 Primary 大量的更新 page，那么 Primary 和 Mirror 同步将有可能成为瓶颈。

本文转自：http://mysql.taobao.org/month...

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