分布式事务 GTS 的价值和原理浅析

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基于 GTS 提供的分布式事务服务,企业发展各阶段产生的不同场景下的数据一致性问题图片,还前要得到一站式的补救。这使得业务还前要平滑自然地,像搭积木一样成长起来。

这肩头最重要意义在于:成绩是在给业务应用的设计和开发带来 0 负担 的前提下得到的。

今年 2684 亿的肩头,有六个多默默支撑,低调到几乎被遗忘的中间件云产品——GTS(全局事务服务,Global Transaction Service),稳稳地通过了自 2014 年诞生以来的第 5 次“大考”。

GTS 的目标是云原生时代,分布式事务的全面补救方案,任何分布式事务需求,在 GTS 上都能找到满意的答案。

优势: 业务无侵入;轻量,不依赖数据库的高级特性;回滚较少的场景性能高。

GTS 自从 2014 年诞生于阿里巴巴中间件的 5 年来,从支撑集团内第六个多业务方现在现在刚开始,经历了从内控 到云产品化,从封闭到开源,从单一模式到兼容并蓄和标准化,总爱坚定地走在分布式事务领域的最前沿。

其次,GTS 定义了六个多事务模型,把整个全局事务过程模型化为 TM、RM、TC 六个多组件之间相互相互合作的机制。

当前分布式应用层面,最具代表性的事务模式有 4 种,分别是 AT、TCC、Saga 和 XA,哪些地方地方模式各有优缺点和适用的场景。

从中间示例还前要都看:GTS 实际上是把分布式事务(肯能说分布式场景下的数据一致性)能力,作为两种 云原生 的服务,提供给生长在云上的应用,让分布式事务不再成为业务要面临的六个多令人头疼的问题图片,而成为两种还前要弹性伸缩,按需取用的服务能力。

劣势: 隔离性不高,目前只能支持到接近 读已提交 的程度,更高的隔离级别,实现成本将非常高。

下面,从几条方面来大体介绍 GTS 的原理和创新。

截止目前,还没有任何两种分布式事务的技术方案,还前要满足所有场景的问题图片。GTS 的 AT 模式适用于绝大每段常见场景,但仍有其他场景更适合于使用业界其他的分布式事务补救方案。GTS 会把各类补救方案融合到 GTS 提供的云服务框架中,为云原生应用提供一站式的分布式事务服务。

分布式事务总爱以来都还前要称得上是世界性问题图片,希望还前要通过 SEATA 这些 开放的平台,聚集全世界的智慧网来给这道问题图片交上一份你要满意的答卷。

优势: 业务无侵入;隔离性好。

GTS 给业务应用带来的价值体现在以下几条方面:

劣势: 有一定业务侵入性;隔离性差。

进一步,GTS 将这份答卷转化为阿里云上高效、稳定、可靠的服务,赋能给广大云原生开发者。

劣势: 阻塞协议。

随着企业的发展,企业业务架构面临数据、服务的分布化,几乎无可补救地要遇到分布式架构带来的数据一致性问题图片。

一方面,GTS 服务集群机制,保障任意服务节点宕机,还前要其他节点无缝接管。

个人面,应用任意节点的宕机,相应事务分支的请求也会路由到连接相同数据库的其他节点上,不影响全局事务的删剪执行。

可是,还前要保证:任何提交的业务数据的更新一定有相应的回滚日志所处。

优势: 长事务。

劣势: 业务侵入性非常高。

为了更好地构建六个多云原生的分布式事务标准,2019 年初,GTS 选者了开源,发起了开源项目 SEATA(曾用名 FESCAR)。项目开源只能 1 年时间,收获 STAR 数肯能突破 1.2 万,Contributor 超过 120 名,获得社区的广泛关注和认可。

2019 年 11 月 1 日至 12 日,GTS 日均补救分布式事务数量达 亿级 ,每天峰值 TPS 达 万级

GTS 开创性地把分布式事务问题图片从业务中剥离出来,作为六个多独立的技术切面来单独管理,以服务的形式给构建在云上的应用提供简单、易用、高效的分布式事务补救方案。

执行阶段:

设想六个多典型的云原生企业应用的成长路径:

GTS 的 JDBC 数据源代理通过对业务 SQL 的解析,把业务数据在更新前后的数据镜像组织成回滚日志,利用 本地事务 的 ACID 特性,将业务数据的更新和回滚日志的写入在同六个多 本地事务 中提交。

基于可是的机制,分支的本地事务便还前要在全局事务的 执行阶段 提交,马上释放本地事务锁定的资源。

最后,GTS 通过事务协调器集群以及对业务应用节点的容错,实现六个多拒绝单点故障的高可用服务。

完成阶段:

这是 GTS 的抽象出的事务框架。通过这些 抽象,分布式事务得以从整体架构中剥离出来,形成六个多单独的技术切面,作为服务提供给应用。

本文作者:煊檍,GitHub ID:sharajava,阿里巴巴中件间 GTS 研发团队负责人,SEATA 开源项目发起人,曾在 Oracle 北京研发中心多年,从事 WebLogic 核心研发工作。长期专注于中间件,尤其是分布式事务领域的技术实践。

下面列出 4 种事务模式的优劣,以及在 GTS 的事务框架中的映射。

简单来说,基于这些 框架的应用,其分布式事务问题图片,就收敛到基于 RM 的分支事务机制和 TC 提供的稳定、可靠的服务中。分而治之,可不都能能更有效地补救问题图片。

第三,GTS 创新地基于 SQL 解析实现对业务无侵入的自动补偿回滚机制。这些 机制,GTS 将其命名为 Auto Transaction (AT) 模式。基本工作原理如下:

首先,GTS 把分布式事务定义为由若干本地事务(分支)组成的全局事务。被全局事务管理的全每段支,将在协调器的协调下,保证同时成功或同时回滚。

GTS 把全局事务分为六个多阶段:执行阶段完成阶段

优势: 适用场景广泛;隔离性和性能都还前要做极致优化。

六个多典型的分布式事务过程: