一、概述
DM 共享存储数据库集群的英文全称 DM Data Shared Cluster，简称 (DMDSC)。DMDSC 允许多个数据库实例同时访问、操作同一数据库，具有高可用、高性能、负载均衡等特性。并支持故障自动切换和故障自动重加入，某一个数据库实例故障后，不会导致数据库服务无法提供。
DMDSC 集群是一个多实例、单数据库的系统。多个数据库实例可以同时访问、修改同一个数据库的数据。用户可以登录集群中的任意一个数据库实例，获得完整的数据库服务。数据文件、控制文件在集群系统中只有一份，不论有几个节点，这些节点都平等地使用这些文件，这些文件保存在共享存储上，各个节点有自己独立的联机日志和归档日志，联机日志和归档日志都需要保存在共享存储上。
DMDSC 集群主要由数据库和数据库实例、共享存储、DMASM 或 DMASM 镜像、本地存储、通信网络、集群控制软件 DMCSS、集群监视器 DMCSSM 组成。DMDSC 集群最多支持 8 个数据库实例节点。下图展示了一个两节点的 DMDSC 集群系统结构图。
DMDSC 主要特点包括：
- 高可用性：只要集群中有一个活动节点，就能正常提供数据库服务。此外，当出现磁盘损坏或数据丢失时，既可以利用其他镜像副本继续提供数据库服务，又可以使用其他镜像副本进行数据恢复。
- 高吞吐量：多个节点同时提供数据库服务，有效提升集群的整体事务处理能力。
- 负载均衡：一方面，通过巧用服务名，用户的连接请求被平均分配到集群中的各个节点，确保连接负载平衡；另一方面，条带化技术可保证写入的数据均匀分布到磁盘组内的不同磁盘中，实现数据负载均衡。
二、DMDSC 使用的环境
部署 DMDSC 集群所用到的硬件和软件环境。
| 软硬件环境 | 环境介绍 |
|---|---|
| 主机（2 台） | 内存：2 GB 以上； 网卡：双网卡；提供内部网络和外部网络服务； 主机用于部署数据库实例 dmserver、DMCSS、DMASMSVR。 |
| 共享存储 | 两台主机可同时访问存储，可以划分为裸设备的磁盘。 |
| 操作系统 | Linux、Unix、Windows 等。 |
| DM 数据库软件 | DM 8.0 及以上版本 |
| 其他 DM 软件 | dmserver、dminit、dmasmcmd、dmasmsvr、dmasmtool、dmcss、dmcssm 等； 位于 DM 数据库安装目录 …/dmdbms/bin 文件夹内 |
三、DMDSC 实现原理
DMDSC 是一个共享存储的数据库集群系统。多个数据库实例同时访问、修改同一个数据库，因此必然带来了全局并发问题。DMDSC 集群基于单节点数据库管理系统之上，改造了 Buffer 缓冲区、事务系统、封锁系统和日志系统等，来适应共享存储集群节点间的全局并发访问控制要求。同时，引入缓存交换技术，提升数据在节点间的传递效率。
四、DMCSS 介绍
达梦集群同步服务（Dameng Cluster Synchronization Services，简称 DMCSS）使用 DMASM 集群或 DMDSC 集群都必须配置 DMCSS 服务。在 DMASM 集群或 DMDSC 集群中，每个节点都需要配置一个 DMCSS 服务。这些 DMCSS 服务自身也构成一个集群，DMCSS 集群中负责监控、管理整个 DMASM 集群和 DMDSC 集群的节点称为控制节点(Control Node)，其他 DMCSS 节点称为普通节点(Normal Node)。DMCSS 普通节点不参与 DMASM 集群和 DMDSC 集群管理，当 DMCSS 控制节点故障时，会从活动的普通节点中重新选取一个 DMCSS 控制节点。
DMCSS 工作的基本原理是：在 VOTE 磁盘（非镜像环境下）或 DCRV 磁盘（镜像环境下）中，为每个被监控对象（DMASMSVR、DMSERVER、DMCSS）分配一片独立的存储区域，被监控对象定时向 VOTE 或 DCRV 磁盘写入信息（包括时间戳、状态、命令、以及命令执行结果等）；DMCSS 控制节点定时从 VOTE 或 DCRV 磁盘读取信息，检查被监控对象的状态变化，启动相应的处理流程；被监控对象只会被动的接收 DMCSS 控制节点命令，执行并响应。
DMCSS 主要功能包括：写入心跳信息、选举 DMCSS 控制节点、选取 DMASM/DMDSC 控制节点、管理被监控对象的启动流程、集群状态监控、节点故障处理、节点重加入等，DMCSS 还可以接收并执行 DMCSSM 指令。
五、DMASM 介绍
DM 自动存储管理器（DM Auto Storage Manager，简称 DMASM）是一个专用的分布式文件系统。DMDSC 如果直接使用块设备作为共享存储来存放数据库文件，会因为块设备本身的诸多功能限制，造成 DMDSC 集群在使用、维护上并不是那么灵活方便。为克服块设备的这些使用限制，DM 专门设计了一款分布式文件系统 DMASM，来管理块设备的磁盘和文件。DMASM 的出现为 DMDSC 灵活管理和使用块设备提供了完美的解决方案。
使用 DMASM 自动存储管理方案，可以帮助用户更加便捷地管理 DMDSC 集群的数据库文件。DMASM 的主要部件包括：提供存储服务的块设备、DMASMSVR 服务器、DMASMAPI 接口、初始化工具 DMASMCMD 和管理工具 DMASMTOOL 等。
下图为一个部署了 DMASM 的 DMDSC 集群结构图。
六、DMASM 镜像介绍
共享存储上的数据非常宝贵，为了保障这些数据的安全性和高可用性，达梦提供了 DMASM 镜像功能。镜像是 DMASM 的一个重要功能。
DMASM 镜像提供了多副本和条带化功能。多副本技术保证同一数据的多个副本会分别写入到不同的磁盘中。多个副本中只有一个作为主副本对外提供服务，其余副本均作为镜像副本。当主副本发生故障后，系统会从镜像副本中重新自动挑选一个继续提供服务。条带化技术可保证写入的数据均匀分布到磁盘组内的不同磁盘中，实现负载均衡。
DMDSC 采用配置镜像功能的 DMASM 管理的块设备作为共享存储，当出现磁盘损坏或数据丢失时，既可以利用其他镜像副本继续提供数据库服务，又可以使用其他镜像副本进行数据恢复。
下图为一个部署了 DMASM 镜像的 DMDSC 集群结构图。
