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Halo数据库 TAC架构概述

HHalo Tech约 4 分钟
    经过多轮技术迭代 —— 不断更新、推翻、优化，打磨出这套更高效、更稳定、更好用的TAC版本！
一、架构概述
    TAC架构基于公司自研的分布式共享存储HSM。采用存算分离，并且所有计算节点共用同一份数据。TAC架构具有如下特性：
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TAC架构原理图
存算分离、共享存储
  • 所有节点共用一份数据，节省了存储空间；
  • 扩容节点无需拷贝数据，扩容更快速、高效。
缓存融合、数据强一致
  • 采用缓存融合技术，保证数据强一致
RW(主节点）：核心写节点+本地读节点
  • 读操作（数据查询）：直接在本地节点处理，流程简洁高效（①→④）；
  • 写操作（插入 / 更新 / 删除）：本地执行（①→④）。
RO(只读节点）：高效读节点+智能写路由
  • 读操作（数据查询）：同样本地节点处理，分担主节点读压力（①→④）；
  • 写操作：不直接执行，而是通过专属流程（①→②→③→④）转发给主节点执行，执行完成后将结果返回给客户端。

    划重点！📌对上游系统来说，RW 主节点和 RO 只读节点均可接收并执行读写操作，无需区分主从节点。从底层逻辑来看，主节点负责核心写操作，只读节点专注分担读压力，通过这样的实现方式，既实现了负载分发，又由于写操作集中于一个节点，避免了分布式锁的高成本开销，非常适合TP、AP或者TP/AP混合的场景。

二、关键功能特性与场景适配
核心功能：所有的读操作都在本地执行，所有的写都在主节点处理。可观察日志监控从节点写操作的实际行为。
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1. 函数 / 存储过程：只读标记与灵活配置
  • 系统属性：系统表pg_proc中proreadonly字段，用于标记函数 / 存储过程的只读属性，默认值为false；
  • 语法新增：支持ALTER FUNCTION/PROCEDURE funcname (NOT) READONLY语法，灵活修改函数 / 存储过程的读写属性；
  • 执行逻辑：标记为readonly的函数 / 存储过程，在 RO 只读节点可本地执行，无需转发主节点，提升执行效率；非只读函数 / 存储过程，自动转发至 RW 主节点执行。例如：
CREATE OR REPLACE FUNCTION add_numbers(    a INT,    b INT) RETURN INTISBEGIN    RETURN a + b;END add_numbers;/SELECT proname, proconfig, prosecdef, proreadonly FROM pg_proc WHERE proname = 'add_numbers';--该函数为读函数，设置为只读ALTER FUNCTION add_numbers(a INT, b INT) READONLY;SELECT proname, proconfig, prosecdef, proreadonly FROM pg_proc WHERE proname = 'add_numbers';select add_numbers(2,9);
只读节点执行结果如下:
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2. 视图：只读标志，自动判断读写
    系统表pg_viewdef的属性字段viewreadonly为视图只读标志（默认为false)。自定义视图自动判断读写，并根据读写来考虑本地处理或者转发处理。例如：
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3. 预处理语句：支持重连，稳定性拉满
    PREPARE/EXECUTE等语句转发主节点执行，支持主节点网络中断重连不影响只读节点会话。例如：
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4. 数据导入导出：主节点统一执行，保障数据一致

    数据导入导出是业务中常见的操作，所有COPY命令均由主节点统一执行，避免了多节点导入导出导致的数据不一致问题。例如：

CREATE TABLE copy_stdin (    id   int,    name text,    score numeric(5,2));\copy copy_stdin FROM STDIN CSV HEADERid,name,score1,Alice,98.52,Bob,873,Cathy,99.9\.SELECT * FROM copy_stdin;\copy (SELECT * FROM copy_stdin) TO '/home/wangjiajia/Workspace/Halo_Database/.build/data/Nac790/copycsv.csv' CSV HEADER;
create table t_copy(id int,name varchar(20));create table t_copy2(id int,name varchar(20));insert into t_copy select generate_series(1,100000),substring('abcdefghijiklmnopqrstuvwxyz',(random()*5)::int,(random()*20)::int) as name;copy t_copy to '/home/wangjiajia/Workspace/Halo_Database/.build/data/Nac790/cpyy';
copy t_copy2 from '/home/wangjiajia/Workspace/Halo_Database/.build/data/Nac790/cpyy';
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5. 匿名块和事务块：主节点统一执行
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主节点日志：
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三、总结

    本次 TAC架构的升级，不是简单的 “修修补补”，而是从底层逻辑到细节场景的全面优化：

✅ 通过智能 SQL 路由，实现了负载的合理分发，大幅提升系统性能；

✅ 通过缓存融合、核心操作主节点统一执行，保障了数据一致性；

✅ 通过多场景适配，降低了使用门槛，提升了架构的易用性。

    这套架构，为大规模数据处理与高并发访问提供了坚实的技术基础，也为后续的产品优化打下了良好的铺垫。未来，我们还将持续打磨 Halo 数据库产品，不断攻克行业技术难题，为客户提供更优质、更高效的产品及服务～

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