单机部署

分布式部署

主要模块介绍

数据库客户端

一般是客户基于YashanDB驱动开发的应用程序，或者YashanDB提供的客户端工具。

• 驱动：应用程序和数据库存储之间的接口，每一个驱动实现某一种开发语言对数据库各类操作指令的调用。
• 工具：一类软件应用程序或工具集，旨在帮助数据库管理员（DBA）和开发人员管理和维护数据库系统。

单机数据库服务端

包括数据库实例和一系列持久化文件。

数据库实例只在运行态存在，包括一组线程和内存空间，YashanDB采取单进程多线程架构，内存空间则由共享内存区域和私有内存区域两部分组成。

分布式数据库服务端

包括分布式服务组件、节点上的数据库实例和一系列持久化文件。

YashanDB分布式部署采用了Shared-Nothing的架构，各服务组件描述如下：

• MN Group： MN负责集群的节点管理、元数据管理和分布式事务管理。MN组内节点具有主从关系，通过Raft协议实现节点间的一致性。
• CN Group：CN负责对外提供接口，接收用户请求，生成分布式查询计划，向DN分发查询计划并汇总执行结果。
• DN Group：DN负责存储数据，执行CN下发的查询计划。通过DN组提供高可用能力，组内节点具有主从关系，通过Raft协议实现节点间的数据一致性。

持久化文件

数据库的持久化文件，确保在掉电等异常关闭场景中数据库仍能启动并正常使用，主要包括：

• 控制文件：数据库最关键入口信息，保存数据库所包含数据文件、日志文件等结构，以及持久化相关信息。
• 数据文件：保存所有系统表、用户表（HEAP表/TAC表/LSC表）、以及undo等数据。
• Slice文件：保存LSC表的稳态数据。
• 日志文件：保存redo日志，在recovery场景中用于修复脏页，在主备场景中用于向备机复制。
• 归档日志文件：保存归档的redo日志，在recovery场景中用于结合数据库的备份文件将数据库恢复到特定时间点。

私有内存区域

私有内存区域是各工作线程运行时分配释放内存的区域，与共享内存区域不同，此区域的内存一旦分配给特定工作线程后就是私有的，释放后才能再次分配给其他线程，各部分描述如下：

• SQL执行区：SQL执行期使用的堆栈空间。
• 虚拟内存：即Materialize zone，虚拟内存主要为需要物化数据的SQL算子使用，且在物化对象过大时将磁盘作为虚拟内存使用。

共享内存区域

共享内存区域包括内存共享池、数据缓存和有界加速缓存三个部分。

内存共享池的各部分描述如下：

• SQL缓存：SQL解析树和执行计划保存在这里，用于同一SQL再次被调用时避免硬解析，节省开销。
• 日志缓存：redo日志的缓存区，日志并发写入缓存区，批量刷盘。
• PL/SQL池：存储过程、包、触发器等对象第一次执行时加载到这里，以提高后续再次执行的效率。
• 数据字典缓存：数据字典是极为频繁使用的信息，缓存于此可以极大提升访问效率。
• 大对象池：分配大对象的区域，例如超大SQL文本。

数据缓存用于当磁盘上的一个Block被访问时，将其事先装载到此区域，且当此区域空间快满时，通过一定算法淘汰不经常使用的Block。

有界加速缓存是基于有界理论的AC对象缓存。

工作线程

工作线程是处理客户端连接请求的线程，可以为会话专有模式或共享模式。

后台线程

数据库后台任务的工作线程，主要包括：

• 写日志：将redo缓存内容写入redo文件的后台任务线程。
• 写数据：将数据缓存中脏页数据写入数据文件的后台任务线程 。
• Checkpoint：负责检查点任务的线程。
• 数据转换：MCOL可变数据向SCOL稳态数据转换的线程。
• MDS：分布式部署中的元数据管理服务线程。
• CMS：分布式集群管理服务线程。
• GTS：分布式部署中的全局时间管理服务线程。