(四) MdbCluster分布式内存数据库——业务消息处理

(四) MdbCluster分布式内存数据库——业务消息处理

　　上篇：(三) MdbCluster分布式内存数据库——节点状态变化及分片调整

　　离上次更新文章已有快5个月，我还是有点懒。但我们系统的研发并没有因此停下来。下面先简单介绍下MdbCluster最近的一些进展。

　　1. 提供了java语言的jdbc驱动。做这个目的是想将业务侧的现有自动化测试案例跑起来，以此扩大系统的测试场景。

　　2. 提供SQL命令行界面，解决日常分片数据查询操作问题。对于分片数据库，如果操作数据要到每一片去执行操作语句显然是不合适的。

　　3. 多业务接入。最早MdbCluster只接入一个业务系统，随着测试的深入我们接入了更多的业务系统。并在此基础上优化了在线扩缩容的能力。

　　下面我们继续讨论第二节中提到的最后一个问题：业务消息是如何校验、错误消息如何重定向、超时消息如何处理？

　　我们先回顾下业务消息的大概处理流程：在MdbClient、MdbAgent、MdbRWNode都会保存一份完整的SlotList列表，以标明每个数据分片对应的节点。当业务消息从App通过dbc驱动发给MdbClient后，MdbClient会根据partitionid来计算数据的所属分片。并根据计算结果将消息转发给不同分片节点的 MdbAgent，其会对收到数据进行第一次较验。如果有错，会将消息返回，并带上正确的分片信息。MdbClient收到分片错误回复后，会进行消息重定向。如果没错，消息会传给本节点的MdbRWNode进行执行，如果是Insert操作，MdbRWNode则会再次较检数据是否正确。

　　1. 业务消息如何校验，为什么需要校验？

　　上面提到了消息的校验过程。MdbClient进行的第一次较验是为了找到正确的分片信息。MdbAgent进行第二次较验是为了保证收到的数据都是归属本分片的。在插入操作时，MdbRWNode进行第三次较验，双重较验保证本分片的新增数据不会出错。

　　之所以设计这个看上去冗余的较验流程，主要是考虑在线扩缩容的场景下，MdbClient、MdbAgent、MdbRWNode三者的SlotList列表并非一直是一致的。当出现前两者（MdbClient和MdbAgent）不一致场景时，MdbAgent的较验保证分片节点入口数据的准确。而MdbRWNode除了接收MdbAgent的消息，还会收到其它进程的消息请求，因此需要增加校验保证不会往某个分片插入非本分片的数据（否则可能出现脏数据，这点是不可接受的)。

　　2. 错误消息如何重定向？

　　当进行扩缩容的数据迁移时，MdbAgent会最先收到某个slot的更新信息。MdbClient则最后才能收到。在MdbClient收到slot更新前，其所发出的关于这个slot的消息，都属于错误消息。考虑最大程度减少扩缩容时对正常业务的影响，MdbAgent在返回错误时，会带上正确分片的信息。MdbClient收到重定向消息时，会进行消息重定向，以继续正常流程。

　　3. 超时消息如何处理？

　　首先要讨论一下超时消息是如何产生的。当进行扩缩容操作，对某个slot进行数据迁移时，MdbAgent会对这个slot的数据进行锁定（可读不可写）。当数据迁移完毕后，才会放开。关于一个slot的锁定时间长短和库的大小成线性关系。假设库大小在163W条时，每个slot的锁定期大概为0.5秒（可以优化）。MdbClient在收到锁定期数据返回时，当然可以进行重试。但MdbAgent和MdbClient之间可能出现循环的消息风暴。并且App和MdbClient之间会有最大值为一个锁定期的消息队列堵塞（可能有300-500条堵塞消息）。对于一个实时系统来说这是不可接受的。由于在线消息刚好碰到某个slot锁定的概率（1/16384）较低，即当TPS压力为16384时每秒会遇到一条。因此，对于锁定消息，MdbClient会直接返回给App，由App进行相关处理。

　　4. 多分片消息处理

　　当一个查询为全表扫描或者涉及多个分片的数据操作时，MdbClient会分解这些操作，并将这些操作分别发向对应的分片节点。假设对一个有5个分片节点的库进行一次全表查询。MdbClient会给5个分片分别发送一条查询信息，在分别收到5条返回结果时，MdbClient会转发这5条消息给App的dbc驱动。由App的dbc驱动进行数据的汇总。最终，App会收到完整的数据。两个问题：

　　a) 分片信息对App是隔离的，App的dbc驱动是如何知道要等待多少条返回信息? 诀窍在于，MdbClient在拆分消息时，会将拆分条数放在请求消息里面。消息返回时，拆分条数也会跟着带回。dbc驱动根据这个条数就知道需要等待的消息数。

　　b) 为什么是dbc驱动等待，而不是MdbClient等待？由于dbc驱动的操作是同步的，MdbClient是异步的。所以放在dbc驱动进行消息等待并不会影响系统的效率。

　　下一章我们会讨论一下在线扩缩容的架构设计，以及迁移数据的状态控制。