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openGauss DCF 架构介绍

李二果 2022-09-29
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DCF

DCF全称是Distributed Consensus Framework,即分布式一致性共识框架。DCF实现了Paxos、Raft等解决分布式一致性问题典型算法。使用DCF可以提供日志复制、集群高可用等能力。DCF提供了自选主能力,支持少数派强起能力,日志复制支持动态流量调整。同时也提供了基于Paxos多种角色节点类型,并能进行调整。

DCF是一款高性能、高度成熟可靠、易扩展、易使用的独立基础库,其他系统通过接口与DCF简单对接,就能够轻松拥有Paxos算法赋予的强一致、高可用、自动容灾等能力。

架构介绍

DCF功能架构如图1所示,主要包括:功能模块、存储模块、通信模块、服务层等。

图 1 DCF功能架构图

  • 算法模块:

    算法模块是基于multi-paxos协议实现,同时结合自身业务场景、及高性能和生态的需求,DCF做了很多功能扩展和性能优化,使其相对于基础的multi-paxos,功能变的更加丰富,在多种部署场景下性能都有明显的提升。其主要包括:Leader选举模块,日志复制模块,元数据模块,以及集群管理模块等。

  • 存储模块:

    出于特定业务场景和极致高性能考虑,DCF将日志存储单独抽取出一套公共接口,并实现了一个默认的高性能存储模块。有特定场景或极致高性能及成本需求的用户,可以结合已有的存储系统,对接DCF的日志存储接口来实现其特定需求,这也是DCF作为第三方独立库的优势之一。

  • 通信模块:

    通信模块主要是基于MEC实现(Message Exchange Component),提供整个DCF组件实例间通信能力,以及异步事件处理框架。主要功能有:可扩展的多种通信协议,单播、广播、环回的发送接口,消息异步处理的框架,支持多channel机制和多优先级队列,支持压缩和批量发送等。

  • 服务层:

    服务层是驱动整个DCF运行的基础,提供程序运行所需要的各种基础服务。例如:锁、任务异步调度、线程池服务、定时器能力等。

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