GaussDB是基于Shared-Nothing架构的分布式数据库。
图1 分布式架构图
图2 集中式架构图
GaussDB主要包含了GTM（Global Transaction Manager）、OM（Operation Manager）、CM（Cluster Manager）、CN（Coordinator Node）和DN（Data Node）等模块。
图3 分布式逻辑架构图
图4 集中式逻辑架构图
| 名称 | 描述 | 说明 |
|---|---|---|
| OM | 运维管理模块（Operation Manager）。提供集群日常运维、配置管理的管理接口、工具。 | 不同于集群中的实例（GTM、CM、CN、DN）模块，OM为用户提供了相关工具对集群进行管理。 |
| CM | 集群管理模块（Cluster Manager）。管理和监控分布式系统中各个功能单元和物理资源的运行情况，确保整个系统的稳定运行。 | CM由CM Agent、OM Monitor和CM Server组成。
说明：
CM Agent重启的情况很少发生，如果出现可能是因为系统资源不够用导致无法启动新进程。
GaussDB提供了CM Server的主备实例方案，以保证集群管理系统本身的高可用性。正常情况下，CM Agent连接主CM Server，在主CM Server发生故障的情况下，备CM Server会主动升为主CM Server，避免出现CM Server单点故障。 |
| GTM | 全局事务管理器（Global Transaction Manager），负责生成和维护全局事务ID、事务快照、时间戳、sequence信息等全局唯一的信息。 | 整个集群只有一组GTM：主GTM一个，备GTM一个或多个。 |
| CN | 协调节点（Coordinator Node）。负责接收来自应用的访问请求，并向客户端返回执行结果；负责分解任务，并调度任务分片在各DN上并行执行。 | 负责接收来自应用的访问请求，并向客户端返回执行结果。CN负责协调分解任务，并调度任务分片在DN（Data Node）上并行执行。
集群中，CN可以有多个，分别部署在不同的计算节点。多个CN的角色是对等的，执行DML语句时连接到任何一个CN都可以得到一致的结果。 |
| DN | 数据节点（Data Node）。负责存储业务数据（支持行存、列存、混合存储）、执行数据查询任务以及向CN返回执行结果。 | 负责存储业务数据、执行数据查询任务以及向CN返回执行结果。
GaussDB支持DN一主多备高可靠方案。在集群中，DN有多个，数量可以通过配置文件进行配置。其工作原理如下： DN主、备Quorum复制。主、备DN上均存有数据。例如，一主两备，则数据有三份。任何一个DN故障，集群仍然有双份数据确保继续运行。任何一个备DN都可以升主。 建议将主、备DN分散部署在不同的计算节点中。 |
| ETCD | 分布式键值存储系统（Editable Text Configuration Daemon）。用于共享配置和服务发现（服务注册和查找）。 | 负责服务发现（Service Discovery）、消息发布与订阅、负载均衡、分布式通知与协调、分布式锁、分布式队列、集群监控与Leader竞选等功能。 |
数据复制软件软件架构
图5 数据复制软件产品架构图
云数据库GaussDB管理平台（TPOPS）软件架构
云数据库GaussDB管理平台（TPOPS）基于B/S架构开发，由Web、管控Service、管控Agent三部分组成，软件架构如图6所示。
- Web：作为用户接入子系统，用于将用户在Web下发的操作指令通过管控Service下发到数据库实例，同时也可以将管控的console-service服务分析处理后的数据通过Web交互模块传递给Web用户界面向客户展示。
- 管控Service：管控Service是GaussDB轻量化管控的分析控制子系统，包含Web交互模块、实例业务模块、组件业务模块、数据业务模块等微服务模块。向上通过Web交互模块对Web展示实例的监控数据，向下通过组件业务模块对管控Agent下发操作指令。管控Agent收集的信息存储在管控Service的监控数据库和元库中，由管控Service的实例业务模块和数据业务模块进行分析处理。
- 微服务模块有：
- DBS-gaussdb-console
- DBS-GaussDB-open-api
- DBS-GaussDB-instancemanager
- DBS-GaussDB-backupmanager
- DBS-monitor-service
- DBS-luban
- DBS-auth
- DBS-ots
- DBS-zookeeper
- DBS-kafka
- DBS-rds-ha-admin
- InfluxDB
- DBS-common-service
- DBS-resource-manager
- DBS-workflow
- 管控Agent：用于收集实例、主机、组件等运行数据，上报给管控Service进行分析处理。同时也根据管控Service下发的指令在实例上进行相应的操作。实例各节点上均部署一个管控Agent，所有管控Agent共同组成GaussDB轻量化管控的实例监控子系统。
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