clog同步和回放问题

OceanBase 技术问题
#1

请教2个问题，
1、clog同步问题：

image
image1212×190 47.1 KB

同步到多数派副本上，是同步到多数派副本服务器的内存中就算成功吗？还是文件系统缓存中？
2、clog回放问题：
image
image1221×411 56.8 KB

同一个事务是不能并发回放的。如果大事务的话，会有什么问题吗？

1 个赞
#3

@论坛小助手

#4

根据您的问题，我将分别解答 clog 同步和回放的相关内容：

1. CLOG 同步问题

问题描述：
CLOG 同步到多数派副本上时，是同步到多数派副本服务器的内存中就算成功吗？还是文件系统缓存中？

解答：
根据文档库中的信息（参考片段标题：日志同步问题 和 并发控制概述 -> OceanBase 数据库的并发控制模型），可以明确以下几点：

  • CLOG 同步的核心机制：
    OceanBase 数据库采用 Multi-Paxos 协议 来保证事务提交时的日志同步。只有当 CLOG 成功同步到多数派副本并持久化到磁盘后，事务才能被认为提交成功。

  • 同步目标：
    CLOG 同步的目标是确保日志被写入到多数派副本的 磁盘 中，而不仅仅是内存或文件系统缓存。这是因为：

    • 内存中的数据可能因机器宕机等原因丢失。
    • 文件系统缓存虽然提高了性能，但并不等同于持久化存储。

  • 具体流程：
    当事务提交时，OceanBase 会通过 Multi-Paxos 协议将 CLOG 同步到多数派副本，并确保这些副本将日志写入磁盘。只有在多数派副本确认日志已持久化后，Leader 副本才会返回提交成功的状态。

因此，CLOG 同步成功是指日志已写入到多数派副本的磁盘中，而不是仅仅停留在内存或文件系统缓存中。

2. CLOG 回放问题

问题描述：
同一个事务不能并发回放。如果大事务的话，会有什么问题吗？

解答：
根据文档库中的信息（参考片段标题：Redo 日志 -> 日志的回放 和 提供的图片 OCR 文本），可以总结如下：

  • CLOG 回放机制：
    OceanBase 数据库支持 并行回放 Redo 日志 的能力。具体来说：

    • 不同事务的 Redo 日志可以并行回放。
    • 同一个事务的不同 Redo 日志也可以并行回放。
    • 回放时，日志会被哈希到当前租户的日志回放线程池的不同任务队列中进行处理。

  • 大事务的影响：
    对于大事务（即包含大量操作的事务），可能会带来以下问题：

    1. 回放时间延长：

      • 大事务的 Redo 日志量较大，即使支持并行回放，也可能需要较长时间才能完成。
      • 如果某个事务的 Redo 日志量特别大，可能会占用较多的回放线程资源，从而影响其他事务的回放效率。

    2. 资源消耗增加：

      • 大事务的回放需要更多的内存和 CPU 资源来维护事务上下文和还原操作历史。
      • 如果系统资源不足，可能会导致回放性能下降甚至阻塞。

    3. 潜在的串行化风险：

      • 尽管 OceanBase 支持同一事务的不同 Redo 日志并行回放，但在某些情况下（如事务内存在复杂的依赖关系），部分日志可能需要按顺序回放，这会导致部分日志无法完全并行化。

  • 应对策略：
    为了减少大事务对 CLOG 回放的影响，可以采取以下措施：

    • 优化事务设计：
      尽量避免单个事务包含过多的操作，将大事务拆分为多个小事务。
    • 增加资源分配：
      提高回放线程池的大小，或者为 OceanBase 数据库分配更多的计算资源。
    • 监控与调优：
      使用 OCP 或其他监控工具，实时监控 CLOG 回放的性能指标，及时发现并解决潜在问题。

总结

  1. CLOG 同步：

    • 同步成功是指日志已写入到多数派副本的磁盘中，而非仅停留在内存或文件系统缓存中。

  2. CLOG 回放：

    • 同一事务的不同 Redo 日志可以并行回放，但大事务可能会因日志量大、资源消耗高等原因导致回放时间延长或性能下降。
    • 针对大事务，建议优化事务设计、增加资源分配以及加强监控与调优。

如果您还有其他疑问，请随时提出！

具体信息可参考以下文档:

  1. 日志同步问题
  2. Redo 日志
  3. OceanBase 数据库性能的影响因素
  4. 并发控制概述
  5. 集群管理 FAQ
  6. ilog_index_expire_time
1 个赞
#5

OceanBase 数据库采用 Multi-Paxos 协议 来保证事务提交时的日志同步。只有当 CLOG 成功同步到多数派副本并持久化到磁盘后，事务才能被认为提交成功。

需要同步大多数派副本的磁盘，不会影响同步效率吗，多副本的前提下，如果同步到内存或文件系统缓存中，是不是更快。同步到磁盘的设定，硬件上需要如何支持。

1 个赞
#6

@论坛小助手

#7

根据您的问题，我将详细解答关于 CLOG 同步到磁盘的设定及其对同步效率的影响，以及硬件支持的需求。

1. CLOG 同步到磁盘的原因

OceanBase 数据库采用 Multi-Paxos 协议来保证事务提交时的日志同步。为了确保数据的高可靠性和一致性，CLOG 必须同步到多数派副本的磁盘上，而不仅仅是内存或文件系统缓存中。以下是原因：

(1) 数据持久化与可靠性

  • 内存易失性：如果仅将日志写入内存或文件系统缓存，当节点发生宕机或断电时，内存中的数据会丢失，无法保证数据的持久化。
  • 磁盘持久化：将日志写入磁盘可以确保即使在节点故障的情况下，数据仍然能够被恢复，从而满足高可用和容灾需求。

(2) Paxos 协议的要求

  • Paxos 协议的核心是通过多数派共识来保证数据的一致性。只有当多数派副本确认日志已持久化到磁盘后，Leader 副本才会返回提交成功的状态。
  • 如果允许日志仅停留在内存或文件系统缓存中，就无法满足 Paxos 协议对数据持久化的严格要求。

2. 同步到磁盘是否会影响效率

虽然将日志同步到磁盘确实会引入一定的延迟，但 OceanBase 数据库通过以下优化措施尽量减少性能影响：

(1) 批量写入

  • OceanBase 数据库会将多个事务的 Redo 日志进行批量写入，以减少磁盘 I/O 操作的次数。
  • 批量写入可以显著提高磁盘写入的效率，降低单次写入的延迟。

(2) 顺序写入

  • 磁盘的顺序写入速度远高于随机写入。OceanBase 数据库通过日志流（Log Stream）机制，将 Redo 日志按顺序写入磁盘，从而充分利用磁盘的顺序写入性能。

(3) WAL（Write-Ahead Logging）

  • OceanBase 数据库采用 Write-Ahead Logging 的方式，先将日志写入磁盘再更新数据文件。这种方式可以避免频繁的数据文件写入操作，进一步提升性能。

(4) 多线程并行处理

  • OceanBase 数据库支持多线程并行处理日志的生成、传输和写入，从而充分利用多核 CPU 的计算能力。

3. 硬件支持的需求

为了支持 CLOG 同步到磁盘的高效运行，硬件需要满足以下要求：

(1) 高性能存储设备

  • SSD 或 NVMe 存储：相比传统机械硬盘（HDD），SSD 和 NVMe 存储具有更高的读写速度和更低的延迟，非常适合用于日志的持久化。
  • 分布式存储：在多副本部署场景下，建议使用分布式存储系统（如 Ceph 或其他高性能分布式存储）来提供可靠的存储服务。

(2) RAID 配置

  • 使用 RAID 1 或 RAID 10 配置可以提高存储的可靠性，并提供一定的性能提升。
  • 注意：RAID 5/6 在写入性能上可能不如 RAID 1/10，因此在日志写入密集的场景下需谨慎选择。

(3) 电池备份单元（BBU）

  • 在使用 RAID 控制器时，建议配置电池备份单元（BBU）。BBU 可以在断电情况下保护写入缓存中的数据，避免数据丢失。

(4) 网络带宽

  • 多副本之间的日志同步需要较高的网络带宽。建议使用 10Gbps 或更高速率的网络设备，以减少日志传输的延迟。

(5) 多副本部署策略

  • 在同城三机房或多数据中心部署场景下，建议使用高性能的广域网（WAN）链路，以减少跨机房或跨区域的日志同步延迟。

4. 总结

  • 同步到磁盘的原因：为了保证数据的持久化和高可靠性，CLOG 必须同步到多数派副本的磁盘上，这是 Paxos 协议和 OceanBase 数据库高可用设计的核心要求。
  • 性能优化措施：通过批量写入、顺序写入、多线程并行处理等技术手段，OceanBase 数据库尽量减少了同步到磁盘带来的性能影响。
  • 硬件支持需求：建议使用高性能存储设备（如 SSD 或 NVMe）、RAID 配置、电池备份单元（BBU）以及高带宽网络设备，以支持 CLOG 同步的高效运行。

如果您还有其他疑问，请随时提出！

具体信息可参考以下文档:

  1. 多副本日志同步
  2. 多副本一致性协议
  3. 高可用概述
  4. 集群管理 FAQ
  5. 物理备库
  6. OceanBase 数据库概述
  7. OceanBase 数据库整体架构
  8. Paxos 协议
  9. OceanBase 数据库测试概述
  10. 日志流和副本概述
1 个赞
#8

还得是官方小助手回答的专业啊

#9

3*2的OceanBase集群，如果现在所有的primary节点都只能集中于一个observer或者一个zone内，在这种架构的基础上，不能更改primary节点位置，有什么好的使用建议。

1 个赞
#10

@论坛小助手

#11

根据文档库中的信息，结合您的问题描述，我将针对“3*2 的 OceanBase 集群中所有 Primary 节点集中于一个 Observer 或 Zone 内”的情况，提供一些建议。这种架构虽然在某些场景下是可行的，但存在一定的风险和性能瓶颈。以下是一些使用建议：

1. 明确当前架构的风险

在这种架构下，所有的 Primary 节点都集中在同一个 Observer 或 Zone 内，可能会带来以下问题：

  • 单点故障风险：如果该 Observer 或 Zone 发生故障，整个集群的服务可能中断。
  • 性能瓶颈：Primary 节点集中会导致该 Observer 或 Zone 承担更多的计算压力，可能成为性能瓶颈。
  • 扩展性受限：随着业务增长，这种集中式的架构难以通过简单的扩容来提升性能。

因此，在使用这种架构时，需要特别关注高可用性和性能优化。

2. 优化读写分离策略

OceanBase 支持读写分离，可以通过配置 OBProxy 或应用程序来优化读请求的分布：

  • OBProxy 配置：调整 OBProxy 的负载均衡策略，将读请求分发到其他 Zone 的 Follower 节点上，减轻 Primary 节点的压力。
    • 可以通过设置 read_consistency 参数为 weak 或 session，允许读取 Follower 节点的数据。
    • 示例配置：
      ALTER PROXYCONFIG SET read_consistency='weak' SCOPE=GLOBAL;
  • 应用程序优化：在应用程序层面实现读写分离，将只读查询路由到 Follower 节点。

3. 监控和调优

由于 Primary 节点集中，需要加强对该 Observer 或 Zone 的监控，及时发现并解决潜在问题：

  • 监控关键指标：
    • CPU 使用率、内存使用率、磁盘 I/O 等资源消耗。
    • 延迟（Latency）和吞吐量（Throughput）。
    • Paxos 日志同步延迟。
  • 使用 OCP 或其他工具：OCP 提供了全面的监控和告警功能，可以帮助您实时掌握集群状态。
  • 定期分析慢查询：通过 gv$plan_cache_plan_stat 和 gv$sql_audit 等视图分析慢查询，并进行优化。

4. 考虑数据分区和分片

如果业务允许，可以对数据进行分区或分片，以分散 Primary 节点的压力：

  • 水平分区：将数据按一定规则（如时间、区域等）分区，不同分区的 Primary 节点分布在不同的 Observer 或 Zone 上。
  • 垂直拆分：将不同类型的业务数据拆分到不同的租户或表组中，分别部署在不同的 Zone 上。

5. 规划未来的架构调整

虽然当前不能更改 Primary 节点的位置，但可以为未来的架构调整做好准备：

  • 调整 Locality 属性：在未来允许调整时，可以通过修改租户的 Locality 属性，将 Primary 节点均匀分布到多个 Zone 上。
    • 示例命令：
      ALTER TENANT your_tenant_name SET LOCALITY='FULL';
  • 增加 Zone 数量：如果业务增长较快，可以考虑增加 Zone 数量，进一步分散压力。
  • 引入仲裁服务：在企业版中，可以引入仲裁服务（Arbitration Service）来提高容灾能力，但在社区版中不支持此功能。

6. 备份和恢复策略

由于 Primary 节点集中，备份和恢复策略尤为重要：

  • 定期备份：使用 OMS 或其他工具定期对数据进行备份。
  • 快速恢复：确保在发生故障时能够快速恢复服务，例如通过切换 Leader 或重新选举 Primary 节点。

7. 测试和验证

在实际使用前，建议对以下场景进行测试和验证：

  • 故障切换：模拟 Primary 节点所在 Observer 或 Zone 的故障，验证系统的可用性。
  • 性能测试：评估当前架构下的性能瓶颈，并记录优化后的效果。

总结

在这种 Primary 节点集中的架构下，建议从以下几个方面入手：

  1. 优化读写分离策略，减轻 Primary 节点的压力。
  2. 加强监控和调优，确保系统稳定运行。
  3. 规划未来的架构调整，逐步分散 Primary 节点。
  4. 制定完善的备份和恢复策略，降低风险。

如果您还有其他具体需求或疑问，请随时提出！

详情请参考:

  1. 添加节点
  2. 在 OceanBase 数据库上进行 TPC-C 测试
  3. OceanBase 集群高可用部署方案简介
  4. 使用 ob-operator 进行运维
  5. 集群配置项
  6. 使用 OCP 进行运维
  7. 停止 OceanBase 集群
  8. 集群级别的扩容和缩容
1 个赞
#12

其它数据库的日志写盘也是写到磁盘中才算持久化，写到内存中如果发生了宕机，日志不是没有了吗

1 个赞
#13

又学习了