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4.GoldenDB保证一致性(C)

本节将探讨GoldenDB是如何从技术上保证一致性的。

(1)保证事务一致性。

为保证分布式事务一致性，业界主要有两种方案：两阶段提交(2PC)与最终一致性(EC)。两阶段提交存在同步阻塞、一致性读隔离级别下脏读问题；最终一致性方案实现代价高，处理逻辑复杂。

分析业界上述方案的优缺点后，GoldenDB设计出基于全局事务ID(简称GTID)的分布式事务一致性方案。该方案把协调者(Coordinater)和全局事务管理(GTM)两个功能分开。GTM仅管理全局事务状态，由计算节点(DBProxy)充当协调者。GTM支持本地持久化与备机同步，确保全局事务状态信息不丢失。

GTID方案的核心思想，是在全局事务提交过程中，发生部分节点提交失败时，回滚已提交节点数据，而不进行提交失败重试，保证数据最终一致性同时解决同步阻塞问题。

(2)保证数据一致性。

在分布式环境下，数据被打散并存放在多个数据节点上，不但要保证单一数据节点数据一致性，而且要保证所有数据节点数据的一致性。GoldenDB为此设计出集群(Cluster)、分片(Group)、工作组(Team)与高低水位(HLWM)的概念。

在分布式数据库系统中，最大的逻辑单位被称为集群，一个分布式数据库系统可以同时存在多个集群。每个集群由多个分片组成。按照两地三中心部署，每个分片又由最多3个工作组构成。每个工作组由实际的数据节点组成。

分片内使用快同步功能组建主备复制关系，分片内部只允许存在一个主节点。主节点所在工作组被称为本地工作组，负责对外提供服务。其余从节点所在的工作组被称为同城工作组或异地工作组，负责同步主节点数据和主备切换。

主从节点数据同步时，从节点未完成数据同步之前，主节点事务无法完成提交操作，强迫从节点与主节点数据保持一致。但从节点数量越多导致主机事务提交越慢，因此，可以通过高低水位与响应数的设置来进行控制。既能保证从节点数据一致性，又能避免提交过慢的问题。

高低水位分为高水位与低水位两个指标，其功能作用于工作组上。按照本地、同城两个工作组说明，高水位要求两个工作组同时满足数据一致性要求，否则会触发告警。低水位要求两个工作组至少一个满足数据一致性要求，否则整个分片数据只读。

响应数功能作用于工作组内，即使工作组中存在多个数据节点，通过设置响应数，可以控制工作组内满足数据一致性要求的数据节点数量。从而避免由于从节点过多，导致主节点事务提交变慢的问题。

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