业务挑战
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随着业务的发展，提出了联邦查询，元数据在线变更一致性需求，经过与思斐公司开展深度技术交流，最终决定从 Apache ShardingSphere 开源版本升级迁移到思斐公司提供的商业版本，以满足业务需求。
实现难点
- 多版本 Apache ShardingSphere 版本升级商业版本；
- 老版本 Apache ShardingSphere 分片配置适配商业版本配置方式；
- 单机模式切换至集群模式系统环境评估、系统部署，上线方案制定；
- 分片后的关联查询、分页查询等如何优化性能；
方案亮点
- 实现单表与分片表关联查询，跨 MySQL 实例查询；
- 实现了元数据一致性，保证计算节点状态同步；
- 开源版本平滑切换至商业版本，业务低感知；
解决方案
该信息交互平台通过 SphereEx 数据即服务分别对无线、地方、外文、主站四个系统的海量数据进行水平切分，实现了数据存储与访问的高效分布式管理。借助其弹性扩展与智能路由能力，系统在保持业务逻辑无侵入的前提下，显著提升了查询性能与并发处理能力，同时增强了数据的隔离性与系统的整体稳定性。
联邦查询
当用户使用数据分片对海量数据进行水平拆分时，虽然能够有效解决数据库性能瓶颈，但业务上也因此带来了一些新的问题。 例如以下场景：跨数据节点关联查询、子查询、分页、排序、聚合查询、集合运算 等，这些场景在数据水平分片后，SQL 功能会受到影响，无法完美支持。用户在进行业务实现时需要注意 SQL 的使用范围，尽量避免跨数据节点关联查询、复杂子查询等场景，这使得业务层面的功能受到了数据库的限制。
为了减少用户业务改造工作量，SphereEx-DBPlusEngine 提供了联邦查询功能，通过 SQL 解析、SQL 校验、SQL 优化 和 SQL 执行 等 4 个核心步骤，能够支持水平分片后的跨数据节点关联查询、子查询、分页、排序、聚合查询、集合运算等功能。
元数据一致性
在分布式数据库集群中，元数据的一致性直接影响到业务的正确性和稳定性，SphereEx-DBPlusEngine 通过分布式锁与 ACK 机制 有效解决了元数据变更过程中的一致性问题。
当元数据（如分片规则、表结构或配置）发生变更时，系统首先基于分布式锁确保同一时间只有一个节点可以执行变更操作，避免并发修改带来的冲突。随后，变更内容会广播至集群内所有计算节点，并要求各节点在完成本地元数据刷新后返回 ACK 确认。只有在收到所有节点的 ACK 反馈后，系统才会认定本次变更生效，从而保证集群内所有节点的元数据状态完全一致。这一机制有效避免了节点间数据视图不一致的问题，提升了分布式环境下的可用性与可靠性。
另外，当由于网络原因导致部分节点本地元数据刷新失败时，由于受到锁机制的保护，元数据未刷新完成的节点暂时不能对外提供当前被锁资源的数据访问请求，直至该节点元数据被重新刷新一致或服务被重启，但是集群内已经完成本地元数据刷新的节点则正常提供服务，这个设计解决了分布式环境下由于节点间数据不同步导致的服务中断问题，同时进一步提升了业务系统的稳定性。
客户收益
从开源到商业版，不仅满足了业务的联邦查询需求，元数据支持在线变更需求，也是一次全面的性能与稳定性飞跃。SphereEx DBPlusEngine 商业版针对大规模分库分表场景进行了深度优化，在高并发、高负载环境下依然保持低延迟与稳定运行，有效提升了系统吞吐与数据处理能力。同时，商业版本提供的 Console 可视化平台也方便了 DBA 进行管理与维护，并且商业版提供专业的技术支持团队，7×24 小时在线响应，为客户业务保驾护航。无论是架构规划、迁移部署，还是日常运维与故障排查，SphereEx 都能提供定制化解决方案，帮助客户快速解决问题，降低运维成本。
