云原生数据库的架构演进-章颖强.pdf

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1、云原生数据库架构演进阿里云数据库资深技术专家 江疑章颖强，花名江疑。阿里云资深技术专家（P9），PolarDB事务引擎和新架构研发负责人。浙江大学本科、研究生，十年以上的数据库研发经验，AliSQL的创始研发之一。14-18年阿里双十一数据库内核负责人，主导集团数据库架构从MySQL演进到基于Paxos的X-Cluster架构。目前负责PolarDB 事务引擎及新一代架构研发和商业化，同时多个技术架构突破在 SIGMOD/VLDB/ASPLOS 等顶会发表。云原生数据库云原生数据库架构架构的业务驱动和演进的业务驱动和演进 回顾基于存储计算分离的第一代架构回顾基于存储计算分离的第一代架构 蓬勃发

2、展的基于蓬勃发展的基于ServerlessServerless的第二代架构的第二代架构 未来已来的基于数据池化和多写的第三代架构未来已来的基于数据池化和多写的第三代架构 业务的价值和思考业务的价值和思考背后的业务驱动云原生数据库架构历史 云数据库：云数据库：基于云上云上IaaSIaaS能力能力部署的传统架构传统架构的数据库 云原生数据库：云原生数据库：面向云上业务云上业务需求重构数据库架构重构数据库架构的数据库主节点主节点备节点备节点存储存储存储存储主节点主节点读节点读节点存储存储主节点主节点存储存储主节点主节点读节点读节点主节点主节点存储存储主节点主节点读节点读节点主节点主节点主节点主节点传

3、统架构传统架构第一代架构第一代架构计存分离，一写多读第二代架构第二代架构Serverless，无感弹性第三代架构第三代架构数据池化，多点可写业务需求推动架构演进回顾基于存储计算分离的第一代架构回顾基于存储计算分离的第一代架构MemoryCPU主节点主节点Storage逻辑复制MemoryCPU只读节点只读节点Storage 数据库架构痛点数据库架构痛点 弹性升降配困难 只读扩展效率低，延迟大 存储容量瓶颈 业务痛点业务痛点 提前评估规划数据库规格，大量资源浪费 临时峰值的稳定性问题 为了读扩展提前拆库 为了存储容量提前拆库MemoryCPU主节点主节点Storage缓存同步MemoryCPU只

4、读节点只读节点MemoryCPU主节点主节点Storage逻辑复制MemoryCPU只读节点只读节点Storage 架构优势架构优势 存储计算分离，升降配无数据迁移 分布式存储，容量上限提升，按量计费 只读节点无独立存储，无数据回放，延迟低 业务收益业务收益 分钟级升降配 无存储瓶颈，无预留存储 低成本只读扩展传统数据库传统数据库第一代云原生数据库第一代云原生数据库蓬勃发展的基于蓬勃发展的基于ServerlessServerless的第二代架构的第二代架构MemoryCPU主节点主节点Storage缓存同步MemoryCPU只读节点只读节点第一代云原生数据库第一代云原生数据库 数据库架构痛点数

5、据库架构痛点 升降配时候的闪断 Serverless无法无感跨机弹性 只读节点的延迟 业务痛点业务痛点 游戏等2C业务，对闪断特别敏感，需要提前停服 业务容量规划和突发流量处理的难点 电商/微服务化业务，难以接受读延迟 为保证业务稳定性的预留水位业务闪断某游戏业务某聊天软件读延迟问题某电商已买到某微服务业务流量预测某SaaS业务突发流量只读节点一致性测试只读节点一致性测试MemoryCPU主节点主节点StorageMemoryCPU只读节点只读节点 核心特性核心特性 无感弹性变配/跨机迁移 高性能全局一致性 跨机ServerlessRDMARDMA内存交换内存交换共享存储本地本地 ScaleU

6、pScaleUp跨机跨机 ScaleUpScaleUp跨机跨机 ScaleOutScaleOut-无感无感 BP Resize -基于热备技术热备技术的秒级切换秒级切换-连接和事务跨机续传事务跨机续传智能决策智能决策-集群维度高性能全局一致性高性能全局一致性-热资源池热资源池实现秒级横向弹性ServerlessServerless是第二是第二代云原生数据库能代云原生数据库能力的集中体现力的集中体现PolarDBPolarDB ServerlessServerless 业务不再需要关注的场景业务不再需要关注的场景买什么规格的数据库数据库变更要不要停服大促和