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• 星环分布式存储TDDMS大揭秘（一）分布式存储技术推出背景以及当前存在的挑战
• TDDMS揭秘（三）分布式一致性技术是如何实现的（上）
• TDDMS揭秘（四）一致性协议Raft的工作原理及介绍--Raft协议背景及算法初剖析（中）
• TDDMS揭秘（五）一致性协议Raft的工作原理及介绍--领导者选举及日志复制算法详解（中下）
• TDDMS揭秘（六）一致性协议Raft的工作原理及介绍--安全属性及快照机制（下）
• TDDMS揭秘（七）Raft一致性协议在TDDMS中发挥了什么作用？承担了什么角色？

TDDMS是什么

TDDMS是星环自研的一个分布式数据管理系统，该系统搭建了一个通用的分布式存储处理框架，提供了数据的分布管理、元信息管理、分布式事务、分布式一致性协议以及数据高可用保障。TDDMS 支持多种不同的数据模型，并为不同的数据模型提供了格式化的数据读写接口，便于分布式计算引擎进行数据读写等操作，真正实现了多源数据的高效融合。

与HDFS/TDFS等分布式文件系统定位不同，TDDMS本身不对外提供数据/文件存储服务，而是通过与存储引擎结合的方式，对接不同的存储引擎插件，提供不同的数据模型，目前已接入包括列式关系存储引擎Holodesk，图关系存储引擎StellarFS，倒排索引搜索引擎Lucene，以及KV存储引擎Tab（内置，不对外提供服务）等多个存储引擎。

TDDMS架构

接口层

• TDDMS WebServer：负责监控TDDMS集群的状态，包括Master和Tablet Server，并提供运维管理能力，以及各类Restful API服务；同时，也可以借助webserver，看到每张表的tablet分布，以及每个tablet Server上存储的表数据；
• TDDMS Restful API：运维管理的北向接口，支持数据重分布、清理GC、快照恢复等；
• TDDMS Client：Quark server调用接口；

管理层

Master Server由以下三大功能组成：

① Raft实例：

该部分由多个Master Server组成一个Raft Group，作用是负责存储数据的元信息， 一般由3或5（奇数）个一组，内部通过Raft算法保证每个Master内元数据的一致性，并选出Leader统一对外提供服务。如：

Group 需要做的事有：心跳检测、leader选举、数据同步以及数据一致性检测。

② 并发控制：

除了基于Raft协议在多台服务器上构建高可用服务之外，MasterServer还采用MVCC（多版本机制）进行并发控制，使用混合逻辑时钟算法(Hybrid Logic Clock)生成有序且可比较的事务时序号实现并发控制。

每一次提交修改时不是直接变更数据项，而是创建一个变更。这样会使得数据项每次变更都会增加一个新的版本，每张表事务的版本号是递增的，因此通过版本号就可以判断数据的有效期以及事务的提交顺序。

此外，TDDMS还提供了多种隔离控制方式以应对不同的场景需求防止commit冲突，详细信息查看后续章节。

③ 元数据管理：

TDDMS通过内存数据库进行表级别的tablet元数据管理，存储的表级别的tablet元信息相关数据会被读取到内存中。下图为Master Server的数据目录样例，实际存储的数据量很小。Quark Computing从Master Leader获取表的Tablet信息后，会访问各节点的Tablet Server获取具体的数据。

存储层

存储层涉及一个新的服务角色即Tablet Server。

Tablet是数据分布的基本单位（分片），由TabletServer进行管理。不同表的数据以tablet的粒度分布在各个节点的各个磁盘上。Tablet的分布决定了，表的数据实际存放在多少块磁盘上，直接影响了表的读写性能。星环提供了多种方式简化Tablet数量和分布的设置，具体查看后续章节。

硬件层

副本分配保证了节点内数据在磁盘间保持均衡。实际上每个服务器节点都保存了完整的一张表的数据，但不同磁盘之间的tablet不会重叠。

简单介绍了不同架构层的作用后我们可以发现，前述的内容共同组成了分布式数据库应该要有的特性，例如提高性能、保证数据一致性、保证高可用、数据恢复等功能。那么具体这些特性是怎么实现的呢？下一篇我们将更深入的了解各技术特性是如何实现的。

下一篇：分布式一致性技术是如何实现的（上）