弹性扩缩容与负载均衡
本文档详细介绍 TDSQL Boundless 的弹性扩缩容机制和负载均衡策略。
弹性扩缩容
扩缩容概述
TDSQL Boundless 的核心特性之一是实现业务无感知的扩缩容，确保扩缩容过程中业务请求不受性能抖动影响。
扩缩容就是数据分片 - 复制组 - 物理节点三者关系的重组：
变化类型 | 具体事件 |
数据逻辑关系变化 | Region 的分裂和合并 Region 在 RG 上的转移 RG 创建和删除 |
数据物理关系变化 | RG 迁移（成员变更） |
分裂操作
分裂是将单个 Replication Group 拆分成两个，各自管理拆分前的部分数据。
分裂流程：
1. 初始状态：TDStore1、2、3上存在数据量大的 RG3，新增 TDStore4 节点
2.
Replication Group 分裂：将一部分 Key Range Region 划分到新 RG，构建新 Raft Group
3.
分裂完成：两个 RG 分别承担分裂前一部分的压力
分裂特点：
仅在上层逻辑模块进行复制组拆分
底层 KV 数据未发生物理变动
对系统 IO 的影响较为有限
迁移操作
迁移是指将 Raft Group 的某个 follower 副本转移到新节点的过程。
迁移流程：
1.
在目标节点为待迁移的复制组创建新副本
2.
Leader 执行 install snapshot 流程，将完整 RG 数据同步至新副本
3.
删除待迁移的旧副本（"先增后减"策略）
核心价值：
数据分散：实现数据在不同 TDStore 节点间的均衡分布
读写无感：follower 的创建与销毁不影响 Leader 的正常读写操作
切主操作
切主是指将 Raft Group 中的 Leader 角色切换到另一个 Raft 副本的过程。
切主流程：
1.
事务信息预同步：将原 Leader 的未完成活跃事务上下文信息提前发送给目标节点
2.
Raft 层 Leader 切换：在事务信息同步完成后，触发正式的 Leader 切换操作
核心目的：通过分散 Leader 热点，实现负载均衡。
保证：提前同步事务信息，切主过程中不会终止任何进行中的事务。
负载均衡
负载均衡与数据亲和性协同
MC 实现了负载均衡与数据亲和性协同调度机制：
协同调度流程：
1.
初始分布策略：均匀分布原则，Leader 均衡，副本均衡
2.
动态扩容感知：计算新增节点容量，重新评估分布均衡性，迁移部分数据分片
3.
持续优化机制：定期重新计算数据分布，渐进式优化
4.
极端情况处理：数据倾斜过高时，分裂表数据并进行副本搬迁
2.2 热点检测与智能调度
MC 实现了智能化的热点检测与负载均衡系统：
热点检测机制：
1.
实时数据上报：节点心跳上报基本信息和 Region 级别读写流量统计
2.
多维度负载状态：MC 维护 Multi-TopN 记录（Byte/Key/Query 维度）
3. 智能调度算法：基于 MovingAverage 避免冲击负载，计算热度得分选择最佳分布
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