协议架构设计
- 确定业务需求：深入分析特定业务需求，明确需要传输的数据类型、交互流程以及预期的功能。例如，如果是用于数据同步业务，需要确定同步的数据范围、频率以及数据一致性要求。
- 定义消息格式：设计消息结构，通常包含头部和正文。头部可包含消息类型（如请求、响应、通知等）、消息长度、协议版本等元信息。正文则根据具体业务需求包含实际数据。例如：
| 字节范围 | 内容 |
|----------|---------------|
| 0 - 3 | 消息长度（4字节整数） |
| 4 - 7 | 消息类型（4字节整数） |
| 8 - 11 | 协议版本（4字节整数） |
| 12 - ... | 正文数据 |
- 分层架构：借鉴OSI或TCP/IP分层模型思想，将协议分为不同层次，如应用层（处理业务逻辑）、传输层（负责可靠传输或快速传输选择，可基于TCP或UDP）、网络层（处理网络寻址等）。例如，应用层负责解析和组装业务消息，传输层确保消息在网络中的可靠传输。
与MariaDB原有通信机制的融合方式
- 接口设计：设计与MariaDB原有通信接口兼容的新接口。可以在MariaDB现有网络模块中添加新的自定义协议处理入口点。例如，在连接管理模块中，识别新协议的连接请求，并将其引导至新的协议处理流程。
- 连接管理：复用MariaDB部分连接管理机制，如连接池的管理思路。对于新协议连接，根据业务需求分配资源，并与原有连接管理协调工作。例如，在连接池中为新协议连接预留一定数量的连接资源。
- 数据交互：在数据交互层面，确保新协议传输的数据能正确与MariaDB内部数据结构进行转换。例如，新协议传输的查询结果数据需要转换为MariaDB可识别和处理的格式，反之亦然。可以通过编写数据转换函数来实现这一过程。
安全性考量
- 身份验证：实现身份验证机制，确保只有授权的客户端能够使用新协议与MariaDB通信。可以采用用户名/密码、证书等方式进行验证。例如，客户端在连接时发送包含用户名和密码的验证消息，服务器端通过内部用户管理系统进行验证。
- 数据加密：对传输中的数据进行加密，防止数据被窃取或篡改。可选用常见的加密算法如SSL/TLS。在建立连接时，协商加密算法和密钥。例如，使用OpenSSL库实现TLS加密通信，确保数据在网络传输过程中的安全性。
- 访问控制：制定访问控制策略，限制不同用户对特定数据和操作的访问权限。基于用户角色、IP地址等因素进行访问控制。例如，只有特定IP段的管理员用户才能执行某些敏感操作。
性能优化策略
- 缓存机制：在协议处理过程中引入缓存机制，对于频繁访问的数据或计算结果进行缓存。例如，缓存常用查询的结果，减少重复查询数据库的开销。可以使用内存缓存（如Redis）来提高缓存的读写性能。
- 异步处理：采用异步编程模型处理网络通信和业务逻辑，提高系统的并发处理能力。例如，使用异步I/O操作来处理网络数据的读写，避免阻塞主线程。可以使用线程池或异步框架（如libuv）来实现异步处理。
- 数据压缩：对传输的数据进行压缩，减少网络带宽占用，提高传输速度。可选用常见的压缩算法如gzip。在发送端对数据进行压缩，接收端进行解压缩。例如，在消息头部添加压缩标识，根据标识决定是否对正文数据进行压缩和解压缩操作。
