华为云分布式数据库中间件DDM和开源MyCAT对比

Posted 2020-12-22

前言

华为云分布式数据库中间件（Distributed Database Middleware）是解决数据库容量、性能瓶颈和分布式扩展问题的中间件服务，提供分库分表、读写分离、弹性扩容等能力，应对海量数据的高并发访问场景，有效提升数据库读写性能。

图1：DDM产品介绍

DDM前世之：MyCAT

MyCAT的使用情况全国范围内粗略统计超过600家以上成功案例，涵盖政府、金融、证券、互联网、物联网、电信、游戏等众多行业。支持1000亿大数据，中国非常活跃的开源分布式数据库中间件。MyCAT成功在于背后有一支强大的技术团队，其参与者都是5年以上资深软件工程师、架构师、DBA。

DDM与MyCAT的关系：DDM是基于MyCAT1.6.5版本增强而来。基于MyCAT增强的地方如下：

1
运维管理：DDM提供Console界面，可在线对DDM实例、逻辑库、逻辑表、拆分规则等进行管理和维护

2

集群高可用：DDM支持集群高可用，可实现跨AZ，RDS也支持跨AZ

3

安全增强：支持VPC（虚拟私有云）、子网、安全组，与其他租户网络隔离

4

质量保证：在质量方面补充了大量自动化测试用例（功能、性能），全方位进行质量保障措施

5

低成本：稳定的产品，完善的运维和技术支持，相比开源产品总体性价比更高；多种实例规格配置覆盖不同业务规模场景，按需购买

6

性能增强：DDM与直连mysql相比性能损耗得到了大大的降低，并且Sysbench OLTP场景性能得到飞跃的提升，性能数据如表2所示：

表2：OLTP性能测试

7

平滑扩容：在数据库出现存储容量瓶颈时，DDM支持通过添加新的RDS实例对存储容量进行扩展，无容量上限，扩容无需应用改造，支持字符串、数字、日期等多种拆纬度，扩容进度支持可视化跟踪，并且平滑扩容业务不中断。平滑扩容原理如图3所示：

图3：平滑扩容原理

8

分布式事务：DDM当前支持单机、最大努力提交、最终一致性和强一致性四种分布式事务模型。弥补了开源MyCAT没有分布式事务的不足。如下针对DDM提供的分布式事务进行介绍

DDM事务模型

单机

只能在单个分片上执行，如果事务涉及到多分片，DDM将拒绝执行，返回错误。原理如图4所示。

图4：单机分布式事务

适用场景

适合业务拆分比较合理，在应用层有独自完善的事务处理框架，到DDM的事务都是单分片事务，单分片事务由底层数据库提供强一致性的保证。单机事务模型下，如果出现跨分片的事务，会报错进行提示，避免达不到预期目的。

最大努力提交

事务在各分片上分别提交，互不干涉，提交结果尽最大可能保持一致，但有部分提交成功部分提交失败的可能，原理如图5所示。

图5：最大努力提交事务模型

适用场景

这种分布式事务适合绝大部分不涉及金钱往来的业务，在性能和一致性之间比较好的一个平衡。事务中的commit往多个节点发送执行，有部分commit成功部分commit失败的可能性，但是这种情况出现的可能性比较低，只有在commit的时间窗内出现异常才有可能出现。

最终一致性

事务在各分片上的提交结果不保证始终一致，如果有分片提交失败，DDM会对其他提交成功的分片提供补偿机制撤消之前的修改，从而确保各分片事务状态最终一致。

说明

最终一致性与强一致性这两种分布式事务的原理基本一致，区别在于：

最终一致性场景下，如有并发的查询请求，查询到的结果可能不是最终状态，如部分分片已完成提交，部分分片还在提交中，即存在中间状态。

强一致性场景下，如有并发的查询请求，查询结果是事务提交完成后的结果，即不存在中间状态。

适用场景

适合对一致性要求比较高的场景，最终一致性解决了最大努力提交模型下部分commit成功部分失败的问题。如果对部分读的sql一致性要求比较高，还可以通过select for update或者lock in share mode来避免读取到不一致状态（部分成功部分失败）。

例如：

select col1, col2,...coln from table1 where col1={拆分键} for update;

select col1, col2,...coln from table1 where col1={拆分键} lock in share mode;

where条件中建议带上拆分键。

强一致性

在最终一致性基础上，增强了分布式事务始终一致性保证，即任何时间点，各分片的数据都是事务开始前或者事务提交后的。

适用场景

适合对事务一致性有极端要求的场景，既要保证提交原子性、并且所有查询都必须避免脏读。一致性级别越高，付出性能代价会越大，请根据业务需要选择合适的模型。

华为云分布式数据库中间件DDM不但针对MyCAT的功能进行增强和性能进行提高，而且把MyCAT存在的bug进行修复。DDM解决了单机关系型数据库对硬件依赖性强、扩展能力有限、数据量增大后扩容困难、数据库响应变慢等难题，通过分布式集群架构方案实现了“平滑扩容”，扩容过程中保持业务不中断。总的来说，分布式数据库中间件（DDM）具有扩容方便、性能卓越、简单易用、低成本和提供分布式事务等优势。