焦旭

“你好，我是阿里云數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，我叫鳴嵩（曹偉）?！背醮我娒娴挠∠?，讓筆者覺得鳴嵩并不像一個(gè)IT男，形象陽光、精神抖擻、嘴角帶著一點(diǎn)點(diǎn)微笑。就在筆者還在回味《復(fù)聯(lián)3》中小蜘蛛和奇異博士有關(guān)“花名”的梗時(shí)，鳴嵩讓我有了新的認(rèn)識。

采訪過程中，鳴嵩的語速一直很快，語言簡練，思維清晰，不斷出現(xiàn)的術(shù)語和數(shù)據(jù)說明了他的專業(yè)性，喜歡列舉實(shí)例。整個(gè)人總是帶著一股濃郁的自信。好像，每一個(gè)阿里人都是那么的自信。

那些在一線才知道的

一位工作在云數(shù)據(jù)庫一線的開發(fā)和運(yùn)維人員，在云棲社區(qū)做了以下分享：

“我在4天前，手工做了一個(gè)備份，數(shù)據(jù)庫比較大，3T，你們說差不多要70個(gè)小時(shí)備份，這個(gè)…有沒有什么辦法加快一點(diǎn)，我老板還著急要數(shù)據(jù)呢”

“你好，我們公司有個(gè)數(shù)據(jù)庫，想遷到阿里云RDS上，對RDS的產(chǎn)品品質(zhì)我們很滿意，只是我們的數(shù)據(jù)庫有10T，請問一下，支持這么大的實(shí)例么？”

“你好，我用了你們的MySQL數(shù)據(jù)庫，最近幾天在做活動，主庫壓力比較大，只讀實(shí)例就延遲了，現(xiàn)在看過去貌似很難跟上，有什么辦法么？”

這些抱怨也好，吐槽也罷，都來自云數(shù)據(jù)庫用戶的真實(shí)案例，總結(jié)起來，傳統(tǒng)的云數(shù)據(jù)庫由于自身架構(gòu)原因，會遇到很多問題：

讀寫實(shí)例和只讀實(shí)例各自擁有一份獨(dú)立的數(shù)據(jù)，用戶購買只讀實(shí)例，不僅需要付出計(jì)算的成本，也需要付出存儲資源的成本；新建一個(gè)只讀實(shí)例需要重新拷貝數(shù)據(jù)，考慮到網(wǎng)絡(luò)限流，速度不會很快；傳統(tǒng)備份技術(shù)，由于涉及到拷貝數(shù)據(jù)，并上傳遠(yuǎn)程存儲，速度因此也受網(wǎng)絡(luò)影響等等。

隨著數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量的增大，各行各業(yè)對云數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)的需求增加，這些問題就會不斷加劇。鳴嵩說：“這些困擾大家已久的問題， PolarDB都可以從本質(zhì)上解決，而不是想個(gè)trick繞過去?！?/p>

核心優(yōu)勢有5個(gè)

PolarDB是阿里云數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)過去3年間自主研發(fā)的一個(gè)企業(yè)級數(shù)據(jù)庫。鳴嵩總結(jié)了其5大核心優(yōu)勢。

第一，兼容性。PolarDB兼容了當(dāng)下最主流的、開發(fā)者最喜歡用的MySQL和PostgreSQL兩種數(shù)據(jù)庫生態(tài)，這意味著MySQL和PostgreSQL的老用戶，在一行代碼不用改的前提下，可以把業(yè)務(wù)從原來的開源數(shù)據(jù)庫遷移到阿里云的企業(yè)數(shù)據(jù)庫平臺上。

鳴嵩說：“從第一天起，我們做任何東西，不接受99%的兼容，我們只有100%的兼容。這是不會妥協(xié)的。”

第二，性能好。對比MySQL有6倍性能提升及相對于商業(yè)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)大幅度降低成本。拿Sysbench跑Benchmark做測試，開源的原生數(shù)據(jù)庫性能是每秒3.5萬的TPS，PolarDB的性能可以達(dá)到22萬，有6倍的提升，但是價(jià)格不變。

第三，容量大。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫會受限于物理機(jī)能的磁盤大小，數(shù)據(jù)增長后面臨著要么擴(kuò)容，要么定期遷移，這種方案不僅開發(fā)成本高，還會造成業(yè)務(wù)中斷。PolarDB則支持單庫容量擴(kuò)展至上百TB以及計(jì)算引擎能力及存儲能力的秒級擴(kuò)展能力。

第四，技術(shù)更新?lián)Q代。云數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢出現(xiàn)了一種更好的模式，Serverless按使用量付費(fèi)?？雌饋碇皇怯?jì)費(fèi)模型的一種變化，事實(shí)上對技術(shù)本身有很大挑戰(zhàn)。Serverless意味著彈性擴(kuò)展、調(diào)度能力、資源隔離需要做得更加精細(xì)，使得能夠支持這種計(jì)費(fèi)模式。

鳴嵩直言：“PolarDB的目標(biāo)就是從過去云計(jì)算的1.0時(shí)代走向云計(jì)算的2.0時(shí)代。數(shù)據(jù)庫從經(jīng)典時(shí)代走向Serverless時(shí)代?！?/p>

第五，一寫多讀。鳴嵩以淘寶為例，介紹道：“電商業(yè)務(wù)，讀的壓力要比寫的壓力大很多，傳統(tǒng)的‘一主多從模式存在空間浪費(fèi)和擴(kuò)容時(shí)間長的弊病?！?/p>

PolarDB讓“一主多從”共享統(tǒng)一一個(gè)數(shù)據(jù)副本，同一個(gè)實(shí)例的所有節(jié)點(diǎn)（包括讀寫節(jié)點(diǎn)和只讀節(jié)點(diǎn)）都實(shí)現(xiàn)訪問存儲節(jié)點(diǎn)上的同一份數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)備份耗時(shí)實(shí)現(xiàn)秒級響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了無縫擴(kuò)展，不管數(shù)據(jù)量有多大，幾分鐘內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)只讀副本擴(kuò)容，以及數(shù)據(jù)的全量備份。

何謂國之重器

據(jù)了解，PolarDB發(fā)布以來，在公有云上已經(jīng)累計(jì)了超過600家用戶，涵蓋金融、電商、游戲、IoT等各行各業(yè)。

在被問及為何阿里云在已經(jīng)擁有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的情況下，仍舊開發(fā)出PolarDB時(shí)，鳴嵩表示：“企業(yè)級數(shù)據(jù)庫一定是國之重器?！?/p>

鳴嵩介紹道，企業(yè)級數(shù)據(jù)庫，往往要求零宕機(jī)，7×24小時(shí)的可服務(wù)性，數(shù)據(jù)絕對不能丟。這是對數(shù)據(jù)庫技術(shù)更苛刻的要求，同時(shí)還需要高安全性和無限擴(kuò)展能力?！癙olarDB的目標(biāo)就是將來能在有關(guān)國計(jì)民生的行業(yè)、金融產(chǎn)業(yè)或者政府核心業(yè)務(wù)中用上國產(chǎn)自研的數(shù)據(jù)庫。我認(rèn)為，這是我們這一代做數(shù)據(jù)庫技術(shù)人的使命?！?/p>

此外，鳴嵩還指出一種技術(shù)趨勢。過去十年，大量互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為了解決業(yè)務(wù)發(fā)展數(shù)據(jù)膨脹的問題，都在使用一類基于Share Nothing架構(gòu)做水平擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫，演化出了很多NoSQL和NewSQL產(chǎn)品，但這類產(chǎn)品都有對使用場景的假設(shè)和限制。而ORACLE、DB2、Aurora、PolarDB這些企業(yè)級的通用數(shù)據(jù)庫，都在使用Share Everything共享存儲技術(shù)。鳴嵩判斷，在未來的5年之內(nèi)，隨著云時(shí)代的到來，隨著企業(yè)級云數(shù)據(jù)庫的興起，Share Everything基于共享存儲架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫會成為新的熱點(diǎn)。

性能源于對硬件的訴求

為了追求性能的不斷提升，技術(shù)人員對于硬件的訴求也在不斷提高。鳴嵩介紹了PolarDB所采用的領(lǐng)先的硬件技術(shù)：包括使用3DXpoint存儲介質(zhì)的Optane存儲、NVMe SSD和RoCE RDMA網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)面向新硬件架構(gòu)實(shí)現(xiàn)軟硬一體優(yōu)化：從數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議、分布式存儲系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)縱貫軟件棧各層次的整個(gè)IO鏈條的深度優(yōu)化。

談及Optane存儲卡，鳴嵩毫無吝嗇地給了一個(gè)贊，他表示：“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，因此在數(shù)據(jù)庫整體QoS上我們在95%延遲的指標(biāo)上提升了76%的性能。我個(gè)人認(rèn)為這也是非常有工匠精神的一個(gè)介質(zhì)、一個(gè)產(chǎn)品。如果說SSD把HDD延遲降低了一個(gè)數(shù)量級，3D XPoint又把SSD降低了一個(gè)數(shù)量級”

鳴嵩認(rèn)為，Optane很可能會打破傳統(tǒng)的Memory金字塔體系，過去的模型是CPU、內(nèi)存、SSD的三角形結(jié)構(gòu)，內(nèi)存是很快的但是比較小，掉電會丟；SSD是很大，延遲比較高，吞吐有限，但是掉電數(shù)據(jù)不會丟。而Optane在這個(gè)體系中加入了一層Apache Pass或稱之為NVDIMM（非易失性隨機(jī)訪問存儲器）。新的體系變成了CPU、內(nèi)存、NVDIMM和SSD，新加入的結(jié)構(gòu)，性能和內(nèi)存很接近，而且空間可以很大，掉電不會丟。

最后鳴嵩表示，Apache Pass未來很大程度上會改變數(shù)據(jù)庫軟件，也意味著數(shù)據(jù)庫的性能可以再向上提高一個(gè)檔次。