近些年NewSQL概念盛行，國(guó)內(nèi)外各大公司對(duì)NewSQL都有著不同的解讀。本次ITPUB技術(shù)棧線上沙龍2020上，京東數(shù)科高級(jí)DBA潘娟分享了有關(guān)NewSQL理念、國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品架構(gòu)的解讀，以及Apache ShardingSphere的架構(gòu)、特性、規(guī)劃、開(kāi)源社區(qū)。
嘉賓簡(jiǎn)介：主要負(fù)責(zé)京東數(shù)科分布式數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)維自動(dòng)化平臺(tái)開(kāi)發(fā)等工作。曾負(fù)責(zé)京東數(shù)科數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)化平臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，現(xiàn)專注于Apache ShardingSphere分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中間件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。主要在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、開(kāi)源、分布式架構(gòu)等相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行探索。多次受邀參加數(shù)據(jù)庫(kù)＆架構(gòu)領(lǐng)域的相關(guān)會(huì)議并進(jìn)行分享交流。
一、NewSQL的概念
NewSQL的概念，最開(kāi)始來(lái)源于國(guó)外的一份商業(yè)分析報(bào)告。它是各種新的可擴(kuò)展／高性能數(shù)據(jù)庫(kù)的簡(jiǎn)稱，這類數(shù)據(jù)庫(kù)不僅具有NoSQL海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理能力，還保持了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)支持ACID和SQL等特性。
提及SQL，很多朋友最先想到的就是MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)和PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，它其實(shí)一個(gè)單點(diǎn)、很可靠，有ACID事務(wù)，也有查詢語(yǔ)言的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。其中，ACID事務(wù)和查詢語(yǔ)言是我們最關(guān)心的兩點(diǎn)。
伴隨互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)量的持續(xù)膨脹，NoSQL出現(xiàn)了。NoSQL泛指非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，具備Scalability（擴(kuò)展性）和Resilience（彈性）。擴(kuò)展性是指可以無(wú)限的把一個(gè)單點(diǎn)變成一個(gè)集群，從而提升整個(gè)系統(tǒng)的可用性。彈性保證了在宕機(jī)集群崩潰后，數(shù)據(jù)的自動(dòng)修復(fù)且上層業(yè)務(wù)無(wú)感知。
那么就有人提出來(lái)了，我能不能既可以擁有像SQL的關(guān)系模型，擁有它的ACID事務(wù)，同時(shí)還擁有像NoSQL的擴(kuò)展性、彈性伸縮，以及高可用性。于是，NewSQL應(yīng)運(yùn)而生，它最開(kāi)始的定義就叫做Scalability SQL。
在分布式的場(chǎng)景中，沒(méi)有辦法同時(shí)保證Consistency（一致性）和Availability（可用性），以及分區(qū)的容錯(cuò)性。CAP原則就是，你只能保證整個(gè)系統(tǒng)更關(guān)注于強(qiáng)一致性，或者高可用性。
綜上所述，NewSQL是為了綜合SQL和NoSQL的特性。它的存在并不是完全顛覆了CAP理論，而是需要基于這套理論，根據(jù)我們自身的實(shí)際情況，選擇一個(gè)Consistency和Availability之間的平衡點(diǎn)。
對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，NewSQL其實(shí)就是A single logical DB，即單個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)。從開(kāi)發(fā)的角度，NewSQL具有New Architecture（新架構(gòu)）、Transparent Sharding（透明化分片中間件）、Database as a Service（云數(shù)據(jù)庫(kù)）三種形態(tài)。
二、Apache ShardingSphere的架構(gòu)
Apache ShardingSphere是一套開(kāi)源的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中間件解決方案組成的生態(tài)圈，它由JDBC、Proxy和Sidecar（規(guī)劃中）這3款相互獨(dú)立，卻又能夠混合部署配合使用的產(chǎn)品組成。它們均提供標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)分片、分布式事務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)治理功能，可適用于Java同構(gòu)、異構(gòu)語(yǔ)言、云原生等各種多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景。
Apache ShardingSphere定位為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中間件，旨在充分合理地在分布式的場(chǎng)景下利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，而并非實(shí)現(xiàn)一個(gè)全新的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。Apache ShardingSphere目前已提供數(shù)十個(gè)SPI作為系統(tǒng)的擴(kuò)展點(diǎn)，仍在不斷增加中。
如上圖所示，這是Apache ShardingSphere最新的部署框架。Apache ShardingSphere最開(kāi)始定位于NewSQL的中間件，后面它的盤子越來(lái)越大，逐漸超越了中間件的范疇，但又未達(dá)到新架構(gòu)的范疇，處在一個(gè)中間的狀態(tài)。
首先，中間件的數(shù)據(jù)庫(kù)集群，可能有自己的主庫(kù)或者從庫(kù)，包括同步、復(fù)制、備份等都是靠MySQL或者PG數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
其次，用戶真正能夠接觸三個(gè)產(chǎn)品，第一個(gè)產(chǎn)品叫ShardingSphere－JDBC，它定位為輕量級(jí)Java框架，在Java的JDBC層提供的額外服務(wù)。它具備解析SQL、分片管理、分布式事務(wù)，脫敏等功能。
第二個(gè)產(chǎn)品叫ShardingSphere－Proxy，定位為透明化的數(shù)據(jù)庫(kù)代理端，提供封裝了數(shù)據(jù)庫(kù)二進(jìn)制協(xié)議的服務(wù)端版本，用于完成對(duì)異構(gòu)語(yǔ)言的支持。適用于任何兼容MySQL／PostgreSQL協(xié)議的的客戶端，可以管理數(shù)據(jù)庫(kù)集群。
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