云溪数据库支持PostgreSQL protocol 3.0，用于客户端与服务端之间的信息通信，应用于连接认证及数据请求阶段。
PostgreSQL协议的消息通用格式如下图所示，包含1字节的消息类型，4字节的长度（不包括类型的长度），以及消息的内容。由于历史原因，startup消息不包含类型。
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Part 1 - 连接认证阶段
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1.用户使用客户端，通过云溪数据库 sql命令，尝试连接服务端时，客户端会获取连接命令的参数，生成URL，具体格式如下
postgres://<username>:<password>@<host>:<port>/<database>?<parameters>
其中，包含了当前用户的用户名和密码，节点的IP地址和端口，连接的数据库库名，以及额外的连接参数。
2.客户端会根据URL，建立与服务端之间的连接，发送一个startup消息。
func(c *Connector) open(ctx context.Context)(cn *conn, err error){ ... cn.startup(o) ...}
上述代码，将构建一个startup消息，该消息没有消息类型，包含了协议版本号，和连接参数等内容。
3.服务端接收解析startup消息，获得连接参数。
func(s *Server) ServeConn(ctx context.Context, conn net.Conn)error{ ... var buf pgwirebase.ReadBuffer n, err := buf.ReadUntypedMsg(conn) if err !=nil{ return err } version, err := buf.GetUint32() if err !=nil{ return err } ... // get connection parameters if sArgs, err = parseOptions(ctx, buf.Msg); err !=nil{ return sendErr(err) } ...}
4.服务端发送AuthenticationRequest消息，要求客户端进一步提供认证信息，以进行用户身份认证。
func authPassword( c AuthConn, tlsState tls.ConnectionState, insecure bool, hashedPassword []byte, validUntil *tree.DTimestamp, encryption string, execCfg *sql.ExecutorConfig, entry *hba.Entry,)(security.UserAuthHook,error){ if err := c.SendAuthRequest(authCleartextPassword,nil); err !=nil{ returnnil,err } // recevice password from client password, err := c.ReadPasswordString() ...}
认证请求消息中，除了消息类型’R’外，还包含认证方式，目前云溪数据库支持证书、口令和GSSAPI三种认证方式。证书认证不需要额外的认证信息，认证通过后直接发送AuthenticationOk消息，跳过5、6。
5.客户端收到AuthenticationRequest消息后，则会发送对应的认证信息，回应此消息，该回应的消息类型为’p’。
func(cn *conn) startup(o values){ ... for{ // recevice responses after sending startup t, r := cn.recv() switch t { case'K': cn.processBackendKeyData(r) case'S': cn.processParameterStatus(r) case'R': cn.auth(r, o) case'Z': cn.processReadyForQuery(r) return default: errorf("unknown response forstartup: %q",t) } }}
func(cn *conn) auth(r *readBuf, o values){ switch code := r.int32(); code { case0: // OK case3: w := cn.writeBuf('p') w.string(o["password"]) cn.send(w) ... case7:// GSSAPI, startup ... w := cn.writeBuf('p') w.bytes(token) cn.send(w) ... }}
6.服务端收到认证回应后，进行用户的身份认证。
7.服务端认证完成后，给客户端发送认证结果。成功，发送AuthenticationOk(‘R’)，authType为0；失败，则发送ErrorResponse(‘E’)，连接过程结束。
func(c *conn) handleAuthentication( ctx context.Context, insecure bool, ie *sql.InternalExecutor, auth *hba.Conf, execCfg *sql.ExecutorConfig,)(authErr error){ ... c.msgBuilder.initMsg(pgwirebase.ServerMsgAuth) c.msgBuilder.putInt32(authOK) return c.msgBuilder.finishMsg(c.conn)}
8.服务端认证完成后，将发送多条参数信息ParameterStatus(‘S’)，包括server_version, client_encoding 和 DateStyle 等参数。每个参数，都会发送一条ParameterStatus消息。
func(c *conn) serveImpl( ctx context.Context, draining func()bool, sqlServer *sql.Server, reserved mon.BoundAccount, stopper *stop.Stopper,)error{ ... sendStatusParam:=func(param, value string)error{ c.msgBuilder.initMsg(pgwirebase.ServerMsgParameterStatus) c.msgBuilder.writeTerminatedString(param) c.msgBuilder.writeTerminatedString(value) return c.msgBuilder.finishMsg(c.conn) } ... for _, param :=range statusReportParams { value := connHandler.GetStatusParam(ctx, param) if err := sendStatusParam(param, value); err !=nil{ return err } } } ...}
9.服务端发送ReadyForQuery(‘Z’)，表示一切准备就绪，通知客户端可以发送SQL请求了。
func(c *conn) serveImpl( ctx context.Context, draining func()bool, sqlServer *sql.Server, reserved mon.BoundAccount, stopper *stop.Stopper,)error{ ... // An initial readyForQuery message is part of the handshake. c.msgBuilder.initMsg(pgwirebase.ServerMsgReady) c.msgBuilder.writeByte(byte(sql.IdleTxnBlock)) if err := c.msgBuilder.finishMsg(c.conn); err !=nil{ return err } ...}
至此，客户端与服务端之间，已经成功建立起连接，用户可以执行后续操作了。
