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成都学数据库:云原生数据库对比普通数据库的优势

发布者: 成都达内     浏览次数:     发布时间:2019-08-05 11:50:36

随着互联网的不断发展,越来越多的用户数据等内容被企业通过大数据技术收集和存储起来作为数据分析的基础。下面我们就一起来了解一下云数据库系统的优势都有哪些。...

  随着互联网的不断发展,越来越多的用户数据等内容被企业通过大数据技术收集和存储起来作为数据分析的基础。下面我们就一起来了解一下云数据库系统的优势都有哪些。

  成都学数据库:云原生数据库对比普通数据库的优势

  CynosDBforPostgreSQL是腾讯云自研的一款云原生数据库,其主要核心思想来自于亚马逊的云数据库服务Aurora。这种核心思想就是“基于日志的存储”和“存储计算分离”。同时,CynosDB在架构和工程实现上确实有很多和Aurora不一样的地方。CynosDB相比传统的单机数据库,主要解决如下问题:

  存算分离

  存算分离是云数据库区别于传统数据库的主要特点之一,主要是为了1)提升资源利用效率,用户用多少资源就给多少资源;2)计算节点无状态更有利于数据库服务的高可用性和集群管理(故障恢复、实例迁移)的便利性。

  存储自动扩缩容

  传统关系型数据库会受到单个物理机器资源的限制,包括单机上存储空间的限制和计算能力的限制。CynosDB采用分布式存储来突破单机存储限制。另外,存储支持多副本,通过RAFT协议来保证多副本的一致性。

  更高的网络利用率

  通过基于日志的存储设计思路,大幅度降低数据库运行过程中的网络流量。

  更高的吞吐量

  传统的数据库集群,面临的一个关键问题是:分布式事务和集群吞吐量线性扩展的矛盾。也就是说,很多数据库集群,要么支持完整的ACID,要么追求极好的线性扩展性,大部分时候鱼和熊掌不可兼得。前者比如OracleRAC,是目前市场上成熟完善的数据库集群,提供对业务完全透明的数据访问服务。但是OracleRAC的线性扩展性却被市场证明还不够,因此,更多用户主要用RAC来构建高可用集群,而不是高扩展的集群。后者比如Proxy+开源DB的数据库集群方案,通常能提供很好的线性扩展性,但是因为不支持分布式事务,对数据库用户存在较大的限制。又或者可以支持分布式事务,但是当跨节点写入比例很大时,反过来降低了线性扩展能力。CynosDB通过采用一写多读的方式,利用只读节点的线性扩展来提升整个系统的大吞吐量,对于绝大部份公有云用户来说,这就已经足够了。

  一、CynosStore数据组织形式

  CynosStore会为每一个数据库分配一段存储空间,我们称之为Pool,一个数据库对应一个Pool。数据库存储空间的扩缩容是通过Pool的扩缩容来实现的。一个Pool会分成多个SegmentGroup(SG),每个SG固定大小为10G。我们也把每个SG叫做一个逻辑分片。一个SegmentGroup(SG)由多个物理的Segment组成,一个Segment对应一个物理副本,多个副本通过RAFT协议来实现一致性。Segment是CynosStore中小的数据迁移和备份单位。每个SG保存属于它的数据以及对这部分数据近一段时间的写日志。

  二、基于日志异步写的分布式存储

  传统的数据通常采用WAL(日志先写)来实现事务和故障恢复。这样做直观的好处是1)数据库down机后可以根据持久化的WAL来恢复数据页。2)先写日志,而不是直接写数据,可以在数据库写操作的关键路径上将随机IO(写数据页)变成顺序IO(写日志),便于提升数据库性能。

  三、CynosStoreJournal(CSJ)

  CynosStoreJournal(CSJ)完成类似数据库日志的功能,比如PostgreSQL的WAL。CSJ与PostgreSQLWAL不同的地方在于:CSJ拥有自己的日志格式,与数据库语义解耦合。PostgreSQLWAL只有PostgreSQL引擎可以生成和解析,也就是说,当其他存储引擎拿到PostgreSQLWAL片段和这部分片段所修改的基础页内容,也没有办法恢复出新的页内容。CSJ致力于定义一种与各种存储引擎逻辑无关的日志格式,便于建立一个通用的基于日志的分布式存储系统。

(责任编辑:范老师)
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