全局一致性

概述

PolarDB PostgreSQL版提供全局一致性功能，在数据库内核层面提供全局一致性的能力，保证发往集群任意节点的读请求都可以获得强一致性的结果。

前提条件

PolarDB PostgreSQL版14版本，且内核小版本需为2.0.14.22.0及以上。

SHOW polar_version;
 polar_version 
---------------
 2.0.14.22.0
(1 row)

SHOW polar_release_date;
 polar_release_date 
--------------------
 20240630
(1 row)

背景信息

在原有的PolarDB一写多读的数据库架构中，RO节点默认提供会话一致性读取功能。物理复制和共享存储技术虽然可以有效降低RO节点的复制延迟，但不能保证发往RO节点的只读请求读取到RW节点上最新写入的数据。在一些对数据延迟比较敏感的金融行业和游戏行业中，RO节点延迟读取会造成业务逻辑的一致性问题。

如上图所示，业务应用经常通过微服务框架进行解耦，服务A写入数据后，产生一条写入成功的消息，通过消息队列组件通知到服务B。在会话一致性的场景下，服务A在col被更新到20后，使用同一个会话立即去读,，哪怕是请求路由到RO，也能读到最新的结果20，但是在服务A通知服务B数据更新后，服务B直接读RO，很可能无法保证得到最新结果，还是读到10。此种情况可能给上层业务带来数据一致性问题，面对该场景，业务侧只能将读请求转发到RW节点上，以保证写后读的数据一致性，RO节点资源也因此被闲置。

技术方案

PolarDB PostgreSQL版在数据库内核层面提供了RO节点的强一致性读能力，始终保证能看到RW节点最新写入的数据，从而提供了集群维度的强一致性读能力。在开启全局一致性功能后，RW节点上每个读写事务提交时，都会赋予一个CSN（Commit Sequence Number），表示事务提交序，用来构建更高效的事务快照，以替代原生PostgreSQL的活跃事务列表。同时，RW节点会把CSN记录到WAL中，RO节点通过回放WAL构建出完整的事务状态。

RO节点强一致性读能力的SQL执行过程如下：

1. 客户端向RO节点发起查询请求。

2. RO节点通过网络获取RW节点当前最大的CSN（Commit Sequence Number）。

3. RO节点根据RW节点的最大CSN构建强一致性只读视图，并等到RO节点事务状态回放到相应位点。

4. RO节点根据强一致性读视图判断数据可见性，给客户端返回结果。

开启步骤

1. 登录PolarDB控制台。

2. 在左侧导航栏单击集群列表。

3. 在左上角，选择集群所在地域。

4. 找到目标集群，单击集群ID。

5. 在左侧导航栏中，选择配置与管理 > 参数配置。设置polar_csn_enable和polar_global_csn_enable的值为on，用于开启事务CSN（Commit Sequence Number）的特性。

   说明

   需要注意的是，参数修改需要重启集群，请在修改参数前做好业务安排，谨慎操作。通过控制台设置集群参数详细介绍，请参考设置集群参数。

6. 在目标集群的基本信息页面的数据库连接区域，单击集群地址右侧的配置或弹窗页面的点击设置。

   

7. 在编辑地址配置页面设置一致性级别为全局一致性（强），同时需要配置另外两个关联参数：

   参数	描述
   全局一致性读超时时间	为了保证一致性，等待只读节点同步到最新数据的超时时间。
   全局一致性读超时策略	在只读节点等待超时的执行策略。取值范围如下： 0，发送该请求到主节点（默认值）。 1，超时报错，客户端返回错误提示信息。 2，超时降级自动降级为非一致性读取。

   

常见问题

SET polar_scc_enable = off;

SCC timeout waiting for WAL replay