Gaussdb(for opengauss)分布式-GTM

Posted 2023-02-28

XID介绍

在PG中每个事务被赋予唯一ID，称为事务ID（XID）,XID按升序提供用来区分事务的新/旧。
每个元组存在一组xid，用来支持创建和删除元组的事务，如果改元组为活动事务创建则不会提交或中止。
这些信息存放在xmin和xmax字段中。
这些“xmin”和“xmax”用于确定哪一行对事务可见。
为此，PostgreSQL需要一个数据来指示正在运行的事务，这称为“快照”。

GTM 介绍

事务管理和可见性检查从节点中提取并拉入GTM，GTM收集事务所有状态（运行，已提交，已终止等）。
以全局提供快照（全局快照）。请注意，每个全局快照都包含由其他协调器或数据节点启动的 GXID。
这是必需的，因为某些较旧的事务可能会在一段时间后访问新服务器。
在这种情况下，如果快照中不包含此类事务的 GXID，则该事务可能被视为“足够旧”，
并且可能会读取未提交的行。如果此类事务的 GXID 从一开始就包含在快照中，则不会发生此类不一致。 
为此引入了一个名为GTM（全局事务管理器）的专用组件。GTM 在其中一台服务器上运行，
并为 Postgres-XL 服务器上运行的每个事务提供唯一且有序的事务 ID。因为这是一个全局唯一的ID，所以我们称之为GXID（全局事务ID）. 
GTM接收来自事务的GXID请求并提供GXID。它还会在开始和完成时跟踪所有事务，
以生成用于控制每个元组可见性的快照。因为这里的快照也是一个全局属性，所以它被称为全局快照。 

高斯GTM模式

GTM-Lite模式：enable_gtm_free=off 且 gtm_option=1;
采用CSN技术优化事务处理流程，有效提高并发处理能力，支持分布式事务强一致性读

GTM-Free模式：enable_gtm_free=on 或 gtm_option=2
GTM不在参与事务管理，消除GTM瓶颈，不支持分布式事务强一致性读

GTM参数配置查看

GTM-Lite逻辑图

CSN机制

每个非只读事务在运行过程中会取得一个xid号，在事务提交时会推进CSN
同时会将当前CSN与事务的xid映射关系保存起来（CSNLOG）。
实心竖线标识取snapshot（快照）时刻，会获取最新提交CSN（3）的下一个值4。
TX1、TX3、TX5已经提交，对应的CSN号分别是1、2、3。
TX2、TX4、TX6正在运行，TX7、TX8是未来还未开启的事务。
对于当前snapshot而言，严格小于CSN号4的事务提交结果均可见；
其余事务提交结果在获取快照时刻还未提交，不可见！！！