分布式数据库

归纳一下，数据库就是要做好五件事，

存储、事务、查询、复制和其他。对分布式数据库来说，不仅要继续做这五件事，还要多出一件事，

分片。在这六件事中，存储和其他这两件事与单体数据库差不多，

难点就在事务、查询、复制和分片这四件。

分布式数据库的六个外部特性，分别是

写多读少、低延时、海量并发、海量存储、高可靠性、关系型数据库。

之所以强调写多读少，因为写操作的负载只能是单体数据库的主节点上，是无法转移的；而读操作，如果对一致性要求不高可以转移到备节点，甚至在某些条件下还能保证一致性。就是说单体数据库可以通过一主多备解决读负载大的问题，而无需引入分布式数据库

从状态视角看，数据一致性只有两种状态，强一致或弱一致从操作视角看，线性一致性 > 顺序一致性 > 因果一致性 > { 写后读一致性，单调一致性，前缀一致性 }

分片是分布式数据库的关键设计，以此实现多节点的存储和访问能力。分片机制的两个要点是分片策略和调度机制，分片策略包括 Hash 和 Range 两种，调度机制则分为静态和动态。

NewSQL 的 Range 分片称为动态分片，主要有两个原因：

分片可以自动完成分裂与合并

可以根据访问压力调度分片

分片与高可靠的关系

高可靠是分布式数据库的重要特性，分片是数据记录的最小组织单位，也必须是高可靠的。

NewSQL 的实现方式是复制组。在产品层面，通常由一个主副本和若干个副本组成，通过 Raft 或 Paxos 等共识算法完成数据同步，称为 Raft Group 或 PaxosGroup，所以我们简称这种方式为 Group。

Hash 一般是指一致性 Hash，可以最大程度规避节点扩缩带来的影响。Hash 分片写性能出众，但查询性能差，Range 则相反。

NewSQL 的默认分片策略通常是 Range 分片。分片调度机制为了实现存储平衡和访问压力平衡的目标，会将分片动态调度到各个节点。Spanner 的设计又将在分片下拓展了Directory，通过对 Directory 的调度实现减少分布式事务和缩短延时的目标，但在其他分布式数据库中尚未看到对应的实现。

NewSQL 架构下，分片采用 Paxos 或 Raft 算法可以构成复制组，这种复制机制相比PGXC 的主备节点复制，提供了更高的可靠性，资源使用也更加高效。