滿足用戶的需求,是云計(jì)算研發(fā)人員的最大目標(biāo),設(shè)計(jì)POLARDB也是因?yàn)橛脩舻男枨蟆?/p>
早期基于開源環(huán)境,用戶自己簡單搭建一個(gè)架構(gòu)就能運(yùn)行起來,但隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,行業(yè)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫的要求也與日俱增,如性能要更強(qiáng),容量要更大,兼容性更好,運(yùn)維也要更加便捷,同時(shí)還不能修改其源代碼……這成為阿里云開發(fā)POLARDB的思路。
阿里云數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人曹偉
阿里云數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人曹偉解釋,開發(fā)POLARDB產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn),是針對(duì)客戶高性能數(shù)據(jù)庫的需求;針對(duì)客戶大容量數(shù)據(jù)庫的需求,以及成本和數(shù)據(jù)擴(kuò)容速度、更靈活的計(jì)費(fèi)形式等方面的需求。
三大核心目標(biāo):重新定義下一代云數(shù)據(jù)庫
隨著數(shù)據(jù)量的膨脹,越來越多企業(yè)將其IT資產(chǎn)遷移到公有云上,這引發(fā)了人們對(duì)云數(shù)據(jù)庫現(xiàn)狀與未來趨勢的反思。
POLARDB是全球首款使用了RDMA技術(shù)和傲騰存儲(chǔ)技術(shù)的公有云數(shù)據(jù)庫。作為一個(gè)商業(yè)化的產(chǎn)品,POLARDB擁有了來自十多個(gè)行業(yè)的上千用戶。
阿里云開發(fā)企業(yè)級(jí)的云數(shù)據(jù)庫POLARDB有三個(gè)核心目標(biāo)。
一是HTAP:TP+AP,TP指的是事務(wù)性數(shù)據(jù)庫,比如在淘寶上下一個(gè)單,這個(gè)訂單被寫到數(shù)據(jù)庫里,OLAP是對(duì)用戶消費(fèi)習(xí)慣進(jìn)行分析的時(shí)候需要對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描。過去方案都是將TP數(shù)據(jù)同步到AP系統(tǒng)中,用戶開發(fā)成本很高。
曹偉認(rèn)為,未來云數(shù)據(jù)庫將是包含有AP和TP兩種數(shù)據(jù)的拷貝。
云數(shù)據(jù)庫的第二個(gè)發(fā)展趨勢是Serverless(無需定時(shí)維護(hù))。以往用戶購置數(shù)據(jù)庫都是配置在服務(wù)器上,不管用不用,從購買的第一天開始就付費(fèi)。未來云計(jì)算都是按量付費(fèi)方式,當(dāng)所有云廠商都提供這種服務(wù)的時(shí)候,傳統(tǒng)的計(jì)費(fèi)模式就會(huì)被淘汰。
第三大趨勢是智能化。過去索引優(yōu)化、SQL優(yōu)化以及執(zhí)行計(jì)劃的優(yōu)化,大都基于多規(guī)則,而利用大量用戶使用數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化模式來得到更智能的策略,將成為新的趨勢之一。
POLARDB創(chuàng)新性地采用共享磁盤的計(jì)算與存儲(chǔ)分離的架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性與高性能。
計(jì)算節(jié)點(diǎn)與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)分離,分別優(yōu)化
阿里云將計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)分離,把數(shù)據(jù)庫層的計(jì)算放在計(jì)算節(jié)點(diǎn)層,數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)放在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),分別優(yōu)化。計(jì)算節(jié)點(diǎn)采用大內(nèi)存、更高主頻的CPU優(yōu)化;存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)以性價(jià)比更高的3D NAND、傲騰技術(shù)來進(jìn)行優(yōu)化,計(jì)算層實(shí)現(xiàn)了靈活調(diào)度,最終提高了性能、降低了成本。
借助用戶態(tài)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議站和用戶態(tài)的I/O協(xié)議棧等技術(shù)以及對(duì)存儲(chǔ)端保證3副本或者5副本的同步,阿里云實(shí)現(xiàn)全球容災(zāi)能力。
在硬件方面,阿里云采用了RDMA技術(shù)、ROC技術(shù)以及英特爾的Web技術(shù)、傲騰技術(shù)以及基于3D XPoint顆粒的Apache Pass這樣的NVDIMM的技術(shù)。阿里云正在與英特爾以及更多的存儲(chǔ)廠商合作Open Channel SSD技術(shù)。
在曹偉看來,這些即將面市的創(chuàng)新硬件將從根本上改變數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)模式,從而創(chuàng)造出更好、更強(qiáng)、更低成本的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。
當(dāng)前,阿里云POLARDB達(dá)到了開源的MySQL能力的6倍性能。在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),由于使用了傲騰SSD以及英特爾的3D NAND SSD,通過混合存儲(chǔ)技術(shù)和用戶態(tài)I/O協(xié)議棧技術(shù),阿里云將數(shù)據(jù)庫的性能提高了30%;因?yàn)榘硫v技術(shù)創(chuàng)新的3D XPoint介質(zhì)比NAND顆粒提供了更好的I/O延遲和I/O QoS穩(wěn)定性,在數(shù)據(jù)庫的整體QoS上阿里云在95%延遲的指標(biāo)上提升了76%的性能。
從阿里云在Optane加速POLARDB的實(shí)踐來看,從阿里云的角度來看,唯有多個(gè)層次上的創(chuàng)新才能提供有競爭力的產(chǎn)品方案。阿里云在軟件系統(tǒng)上的研發(fā)投入以及成果有目共睹,應(yīng)對(duì)雙十一的海量并發(fā)就是最好的例證,在數(shù)據(jù)庫這樣的基礎(chǔ)關(guān)鍵軟件上的有所創(chuàng)新,在底層的硬件上也有許多研究和突破,與英特爾的此次合作正是建立在這一基礎(chǔ)之上的。
在現(xiàn)場,曹偉還表示,這一合作當(dāng)中,確實(shí)需要阿里云做出許多優(yōu)化。換言之,如果沒有技術(shù)積累的話,是很難有今天的合作成果的。
從對(duì)于存儲(chǔ)市場發(fā)展的角度來看,我們欣喜的看到了英特爾基于創(chuàng)新的3D Xpoint技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,3D NAND不再是SSD的唯一標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)镺ptane在創(chuàng)新的應(yīng)用場景下展現(xiàn)出了獨(dú)特價(jià)值,低延遲、高耐久性等,隨著未來英特爾繼續(xù)對(duì)3D Xpoint技術(shù)的不斷開發(fā),相信會(huì)展現(xiàn)出更大的價(jià)值空間。