21、云数据库系统：挑战、解决方案与技术剖析

云数据库系统：挑战、解决方案与技术剖析

云数据库的交易处理架构

在云环境中，交易服务的处理架构具有一定的灵活性。交易可以在云端进行，这对于云数据存储提供商将部分数据的交易服务本地化到 TC（Transaction Coordinator）组件十分有帮助。一个 TC 可以为多个 DC（Data Center）提供服务，由于 TC 不依赖数据项的存储位置，因此自然支持跨多个 DC 的交易。同时，虽然可以存在多个 TC，但一个交易仅由一个特定的 TC 提供服务。

Calvin 系统是为与非事务性存储系统协同运行而设计的，其目标是将非事务性存储系统转变为一个无共享的、近乎线性可扩展的数据库系统，该系统能提供高可用性和完整的 ACID 事务。这些事务可能跨越无共享集群中的多个分区。Calvin 通过在存储系统之上提供一个处理分布式事务调度、复制和网络通信的层来实现这一目标。Calvin 的关键技术特性在于它依赖于确定性锁定机制，从而消除了分布式提交协议。具体来说，Calvin 系统分为三个独立的处理层：
1. 排序层 ：拦截事务输入，并将其放入全局事务输入序列中，该序列代表所有副本在执行期间将确保串行等价的事务顺序。
2. 调度层 ：使用确定性锁定方案编排事务执行，以保证与排序层指定的串行顺序等价，同时允许事务执行线程池并发执行事务。
3. 存储层 ：处理所有物理数据布局。Calvin 事务使用简单的 CRUD 接口访问数据，因此任何支持类似接口的存储引擎都可以直接接入 Calvin。

在 Calvin 部署中，每个节点通常运行每个层的一个分区。它