GBase 8a 数据库--Rebalance并发工作原理

在项目应用过程中，经常会遇到因存储和运算能力的不足而增加gnode节点的需求，此时可能需要对原有节点上的数据进行重分布，并且在重分布的同时不影响业务SQL的执行。此处对数据重分布工具rebalance的并发原理进行说明，以便于分析数据重分布场景并发业务SQL时，业务SQL的执行响应时间是否符合正常预期。

一．名词解释

追加写动作：insert values，insert select，load data

非追加写DML：update，delete，merge

非追加写DDL：全部DDL

二．并发原理描述

1. 同表Rebalance可以与追加写并发操作，非追加写操作不能并发写操作。
2. Rebalance进度在90%之前允许追加写。而在90%及以后Rebalance与其他一切写操作均排斥。
3. Rebalance策略决定Rebalance并发方式：

策略一：分片搬移策略从Rebalance开始进度就显示90%，不允许追加写。对应的表分片分布规则：hash 分布表或随机分布表，多主分片到少主分片且分片个数为倍数关系；分片数不变，分片在节点间位移；复制表

策略二：快速Rebalance策略从Rebalance开始就对表加写锁，即Rebalance开始进度就显示90%，不允许追加写。对应的表分片分布规则：随机分布表参数gcluster_rebalancing_random_table_quick_mode=1（默认）rebalance时只在新分布规则增加的节点上创建分片，不做数据的转移。

策略三：select into server策略分为Rebalance90%以前允许追加写并发；90%之后不允许追加写。对应的表分片分布规则：hash分布表少主分片到多主分片；随机分布表开启gcluster_rebalancing_random_table_quick_mode=0时。

4. 在等待Rebalance队列中的表，即状态为starting时，不会阻塞非追加写。
5. 当表级Rebalance被互斥锁阻塞，Rebalance命令会挂起，不会返回query ok；当互斥锁释放后Rebalance获得锁后返回query ok，表Rebalance进入执行队列，开始执行。
6. 当库级/实例级Rebalance部分表被互斥锁阻塞，Rebalance命令会立即返回query ok，库下/实例下全部表进入等待队列；同时Rebalance会跳过持有互斥锁的表，该表状态在互斥锁释放前一直为starting状态；Rebalance会根据gcluster_rebalancing_concurrent_count参数值选取等待队列中其它等数据量的表进行Rebalance；当互斥锁释放后，Rebalance重新轮询表进入执行队列时，可将跳过表重新加入执行队列。

三．并发相容性矩阵

Rebalance

Rebalance_ex_Lock

Starting

Running

90%--Completed

Select

√

√

√

√

Insert

√

√

√

X

Load

√

√

√

X

Update

X

√

X

X

Delete

X

√

X

X

Merge

X

√

X

X

Ddl

X

√

X

X

状态迁移顺序为表格从左到右是状态转化顺序。客户端发rebalance命令后，集群接收命令放入执行等待队列即对rebalance表加互斥锁Rebalance_ex_Lock；在切换到starting状态的同时释放Rebalance_ex_Lock；当表开始真正开始执行数据重分布时进入running状态；当数据分布完成时显示完成比例为90%；后续清理动作和切换动作等完成后显示completed状态。