What is YugabyteDB?

YugabyteDB是一个高性能、云原生的分布式SQL数据库，旨在支持所有的PostgreSQL特性。YugabyteDB最适合云原生的OLTP应用（实时性、企业级业务），这些应用需要绝对的数据库一致性并且至少需要如下特性中的一点：可扩展性、高容错性或全局分布式部署。

YugabyteDB的核心特性包括：

强大的RDBMS SQL能力（以下简称YSQL），重用了PostgreSQL的查询层（类似于 Amazon Aurora PostgreSQL），因此支持大多数PostgreSQL特性（数据类型、查询、表达式、操作符、函数、触发器、存储过程和插件等）。下面是YSQL目前支持的特性列表：https://github.com/yugabyte/yugabyte-db/blob/master/architecture/YSQL-Features-Supported.md
分布式事务：事务设计基于谷歌Spanner架构。通过Raft协议实现强一致性写入，并且通过"混合逻辑时钟"Hybrid Logical Clock (HLC)实现实例级的分布式ACID事务。同时支持快照和可序列化的隔离级别。读(查询)在默认情况下具有很强的一致性，但可以动态调整从追随者和读副本中读取。
持续可用性：YugabyteDB拥有强大的本地故障转移和修复能力，因此对于常见的故障自愈能力很强。YugabyteDB可以对磁盘、节点、分区、区域和云故障等自动容错。对于一个典型的部署方式：公有云上，跨多个可用区的单数据中心，RPO是0(意味着没有数据丢失),RTO 3秒(即故障节点可以在3秒内恢复提供服务)。
水平扩展性：只需向集群中添加节点即可横向扩展YugabyteDB，以实现更多的IOPS或数据存储。
跨地域、混合云：YugabyteDB可以部署在公有云中，也可以本地部署在Kubernetes中。YugabyteDB支持部署在跨三个或三个以上的区域，如多可用区、多中心、混合云部署。它还支持使用单向主从配置和双向多主配置的xCluster异步复制，这些配置可用于两个区域的部署。为了以更低的延迟提供服务，也支持副本读。
支持多种API：YugabyteDB的查询层是可扩展的。目前，YugabyteDB支持两种分布式SQL API：Yugabyte SQL（YSQL）（一种完全重用PostgreSQL查询层的关系型API）和Yugabyte Cloud QL（YCQL）（一种半关系型SQL的API，支持Document/Indexing）类似Apache Cassandra。
100%开源：YugabyteDB是基于Apache 2.0协议。开源版本也同样具有强大的企业特性，如分布式备份、静态数据加密、实时TLS加密、CDC、只读副本等。

架构

先看个整体

SQL层

YSQL, a distributed SQL API wire compatible with PostgreSQL
YCQL, a semi-relational API built for high performance and massive scale, with its roots in Cassandra Query Language
Every YB-TServer is configured to support these protocols, on different ports. Port 5433 is the default port for YSQL and 9042 is the default port for YCQL.

Yugabyte 的查询层目前支持同时 SQL 和 CQL 两种 API，并且还会持续扩展，- -

其中 YCQL 是兼容 Cassandra 的一种方言语法，对应于文档数据库的存储模型；而 YSQL 是直接重写了PostgreSQL的查询层，魔改呀

存储层

YB-TServer

见官网的这个例子，一个四节点的YugabyteDB集群，一张表被分成了16个tablet（tablet 是数据分布的最小单元），复制因子是3（对应peer1 、peer2、peer3）形成一个 Raft Group，通过 Raft 协议保证数据的高可用和持久性，tablet的副本均匀分布在各个node上，保证数据不会倾斜，Group Leader 负责处理所有的写入负载，其他 Follower 作为备份

其中tablet是基于Hash或者range而来，也可以先哈希再范围，tablet也可以理解为我们熟知的chunks，具体算法可以参考：https://docs.yugabyte.com/latest/architecture/docdb-sharding/sharding/#hash-sharding