本文首發於 GreatSQL社區 微信公衆號。
經過幾個月的緊張籌備，GreatSQL宣佈正式開源。
GreatSQL是源於Percona Server的分支版本，除了Percona Server已有的穩定可靠、高效、管理更方便等優勢外，特別是進一步提升了MGR（MySQL Group Replication）的性能及可靠性，以及衆多bug修復。此外，GreatSQL還合併了由華爲鯤鵬計算團隊貢獻的兩個Patch，分別針對OLTP和OLAP兩種業務場景，尤其是InnoDB並行查詢特性，TPC-H測試中平均提升聚合分析型SQL性能15倍，最高提升40多倍，特別適用於週期性數據彙總報表之類的SAP、財務統計等業務。
GreatSQL可以作爲MySQL或Percona Server的可選替代方案，用於線上生產環境。
GreatSQL完全免費併兼容MySQL或Percona Server。
GreatSQL由萬里數據庫發起、主導、維護，也歡迎廣大MySQL使用者、愛好者下載使用，或者提交代碼、issue等。
1. 使用MySQL社區版存在什麼風險
萬里數據庫核心研發團隊深入研究MGR架構，並在不斷的BUG修復實踐中總結出了一套完善、流暢的BUG修復流程，將MGR的缺陷分爲BUG和性能兩類，整理出共16大類共數幾十個BUG及性能缺陷問題。
搜索MySQL官方bug站，可以看到MGR分類下未修復的bug數量還是比較多的：
當服務器配置高，網絡環境好，業務量小的時候，這些MGR相關的bug可能不容易碰到。如果是網絡環境稍微複雜一些，例如同城多數據中心環境，甚至跨交換機，都可能會遇到網絡分區條件下的一些bug。或者當業務量較大，負載較高時，可能會產生丟數據、OOM，或事務頻繁回滾、死鎖等問題。
由於MGR自身的複雜性，以及復現BUG場景也更困難，所以MySQL社區版針對MGR的BUG修復工作通常比較緩慢，堆積較多。這也就造成了不少用戶不太敢放心使用MySQL社區版的MGR，擔心遇到各種不可控的BUG，甚至較嚴重的線程、事務hang住等問題，感覺還是不那麼可靠。
而GreatSQL已經有效解決了絕大多數較嚴重的問題，可以更放心地在金融級應用場景使用MGR架構。
2. GreatSQL的優勢及展望
在金融級應用場景中，對數據的可靠性和架構的容錯性要求都更高，對多數據中心甚至多活都有較高需求。爲此，GreatSQL未來會在以下幾方面着重發力。
2.1 增加更多金融級場景需求特性
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增加 地理標籤功能。當在多機房部署MGR時，可以保證每個機房中至少有一個節點都參與事務認證，確保該節點總有最新事務，這可用於解決多機房數據同步的問題。 -
採用 全新的流控機制，流控閾值計算更合理、細緻，不會出現頻繁性能抖動問題。
更多企業級新特性正在持續完善中，後續的版本會陸續放出。
2.2 提升同城雙機房和跨城架構部署的可靠性
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支持AFTER模式下多數派寫機制。發生網絡分區時，只要多數派節點已經回放完畢，集羣就可以繼續處理新的事務，依然可以保障集羣的高可用性。 -
解決磁盤空間爆滿時導致MGR集羣阻塞的問題。當發現某節點磁盤空間滿了，就會讓這個節點主動退出集羣，避免像MySQL社區版那樣整個集羣被阻塞的問題。 -
解決多主模式下或切主時可能導致丟數據的問題。調整了事務認證處理流程，改成放到 applier queue 裏按照paxos順序處理，這就解決了在多主模式下或切主時可能導致丟數據的問題。 -
解決節點異常退出集羣時導致性能抖動的問題。優化paxos通信機制，發生異常時只會產生約1~3秒的性能小抖動，最差時TPS可能只損失約20% ~ 30%。而MySQL社區版本可能會造成約20~30秒的性能抖動，最差時TPS可能有好幾秒都降爲0。下面兩個圖非常明顯體現了GreatSQL針對這種情況所做的優化。
MySQL社區版：5秒發現問題，22秒後將其踢出。
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GreatSQL版本：耗時約3秒即完全恢復，時效提升約90%。
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節點異常狀態判斷更完善，比MySQL社區版本能更快發現、判斷節點異常狀態，有效減少切主和異常節點的等待耗時。下面兩個圖體現了GreatSQL針對節點狀態異常做出更快速準確的判斷。
MySQL社區版：5秒發現問題，22秒後將其踢出。
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GreatSQL版本：2秒發現問題，9秒後將其踢出，時效提升約60%。
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2.3 MGR性能提升
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優化事務認證隊列清理算法。MySQL社區版本中，認證數據庫採用類似全表掃描的方式，效率極低。優化後，採用基於類似索引機制，有效解決清理效率低、性能抖動大的問題。 -
提高MGR吞吐量。經過優化，有效提升MGR的吞吐量，並減少網絡延遲對訪問性能的影響。 -
提升一致性讀性能，並降低從庫只讀延遲。
2.4 InnoDB事務鎖以及並行查詢優化
合併了由華爲鯤鵬計算團隊貢獻的兩個Patch，分別針對OLTP和OLAP兩種業務場景。
優化InnoDB事務鎖機制，將原來的紅黑樹改爲無鎖哈希結構，在高併發場景中有效提升事務併發性能至少10%以上。
實現對InnoDB底層B+樹多個子樹的並行掃描機制，極大提升聚合查詢效率，TPC-H測試中，最高可提升30倍，平均提升15倍。
特別適用於週期性數據彙總報表之類的SAP、財務統計等業務。
其他更多企業級特性展望
未來我們還計劃將一部分企業級特性也開放出來，包括且不僅限於國產化硬件適配、等保合規、安全加密、Oracle兼容等衆多特性。
3. GreatSQL VS MySQL社區版
| 特性 | GreatSQL | MySQL社區版 |
|---|---|---|
| 地理標籤 | ✅ | ❎ |
| 全新流控算法 | ✅ | ❎ |
| InnoDB並行查詢優化 | ✅ | ❎ |
| InnoDB事務鎖優化 | ✅ | ❎ |
| 網絡分區異常應對 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️ |
| 大事務處理 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️ |
| 節點異常退出處理 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️ |
| 一致性讀性能 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️ |
| 提升MGR吞吐量 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️ |
| 多寫模式下可能丟數據 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | / |
| 單主模式下切主丟數據 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | / |
| MGR集羣啓動效率 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | / |
| 集羣節點磁盤滿處理 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | / |
| TCP self-connect問 題 | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | / |
GreatSQL代碼已上傳到gitee上，項目地址 https://gitee.com/GreatSQL/GreatSQL，歡迎圍觀、加星，也歡迎來“找茬”，提patch。
Enjoy GreatSQL :)
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本文分享自微信公衆號 - 老葉茶館（iMySQL_WX）。
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