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打破传统束缚,助力联机业务微服务创新

 2021-03-23  SequoiaDB

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微服务架构转型


如今,微服务应用开发架构逐渐成为主流,以往的一个应用系统,将被拆分成几十甚至上百个微服务应用。那么,底层的数据库如何应对这种转型?

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传统的集中式数据库

上层微服务进行解耦和拆分后,底层数据库仍然采用集中式架构来承载。这种方案,无需对数据架构进行调整,也有利于实现数据的跨业务共享,但其局限性也是显而易见。由于采用传统的集中式架构,其在并发性能、存储容量及扩展能力等方面,均存在明显的短板,不能适应当前业务数据爆发式增长的态势,以及对海量数据进行高效访问的需求。


垂直分库

将原来的数据库进行拆分,从而为每个微服务应用提供独立的数据库实例支撑。通过对业务数据库有效地分治,系统的容量、并发能力得到了总体提升,但这又造成各微服务之间的数据孤立,不能进行高效地数据共享和交互。

因此,上述两种方案,均不能很好地满足微服务架构转型背景下的数据库技术要求。

分布式数据库,恰恰为这些问题提供了更好的解决方案:


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  • 将高并发性能、海量数据存储和弹性扩容等优势充分结合,通过分布式架构天然的特性,提供统一的数据底座,来承载上层多样化的应用系统,更有助于应用系统微服务化的转型成功。


  • 能够帮助企业降低数据的存储与管理成本,助力研发团队进行DevOps持续集成、持续交付,提升产品研发效率。


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分布式数据库在联机业务的广泛应用


得益于弹性扩展、高容量、高并发及多模融合等特点,近年来不少企业已在不同领域实现了分布式数据库的规模化落地,如数据中台、联机湖仓、微服务数据融合管理、海量数据实时访问、非结构化数据在线处理等。

 
我们也欣喜地看到,随着分布式数据库技术的逐步发展成熟,其应用范围每年都在以较快速度扩大,逐渐成为支撑企业数字化转型升级的重要力量,成为不可或缺的弹性数据基础设施。
 
随着业务革新的深入,广大企业客户对分布式数据库的定位,也在发生着转变。从只满足海量数据存储和访问的需求,在向承载联机交易业务迭代转型。
 
这就对分布式数据库提出了更高的要求。其在提供上述关键能力的基础上,还应当具备:

事务ACID能力
对于联机交易业务,ACID是必须满足的功能,以此来满足业务的绝对正确性和完整性。例如,某联机交易业务,要求业务系统具有“RR级别事务隔离”能力。如果分布式数据库不具备ACID特性,就需要借助上层应用逻辑来配合实现,这无疑增加了软件开发的设计难度及开发人员的工作量。
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多模兼容能力

随着业务场景的多样化,MySQL、MariaDB、PostgreSQL等数据库引擎,越来越受到开发者的欢迎,逐渐成为联机交易系统应用开发的首选。在应用系统逐步迭代和分布式转型的过程中,数据库层面除了要打造可共享数据底座外,也必须考虑对传统应用开发的兼容性,以此来降低迁移带来的功能、性能风险,降低开发适配的工作量。因此,要求新一代的分布式数据库,具有主流SQL引擎的兼容能力,并考虑跨引擎间的事务ACID如何得到保持。


高可用、容灾能力

联机交易系统,往往是企业数据资产的重中之重。其高标准的监管要求、业务连续性等级、安全级别不言而喻,保证业务系统的安全和稳定,一定是系统建设的首要因素。因此,新一代分布式数据库技术,必须具备非常可靠的高可用、容灾技术,支持多中心、多地甚至多活部署,并支持灵活的故障隔离、容灾切换机制,来提供最大程度的业务连续性保障和数据一致性保护。


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SequoiaDB-TP 事务型分布式数据库


巨杉分布式数据库SequoiaDB,已经为超过100家金融银行客户、超过1000家企业级用户,提供可共享、多模式、强一致、高性能的分布式数据库基础设施。

SequoiaDB-TP事务型分布式数据库,基于100%自研的分布式数据库内核,拥有多项关键技术特性,在OLTP领域,为金融、能源、运营商、政企等客户的生产业务系统,提供万亿级数据量的联机处理能力。


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存算分离的原生分布式架构
相较于传统集中式架构,SequoiaDB-TP采用存算分离的原生分布式架构,具备可灵活扩展、高性能及高并发等突出优势。尤其在微服务架构转型的过程中,为众多微服务应用提供可共享、安全稳定的数据底座支撑。

引擎级多模
在SequoiaDB-TP事务型数据库中,数据以统一的格式存储(存储引擎层),并对上层应用提供灵活的访问接口(计算实例层)。这样一来,数据得到了共享式的存储、访问和管理,相比于以往多套数据库独立部署的形态,架构复杂性大大降低,开发、运维难度也更低。目前,SequoiaDB-TP已经实现MySQL的100%兼容,及MariaDB、PostgreSQL等主流SQL引擎的高度兼容。

事务ACID & 跨引擎事务
通过分布式事务机制,提供事务ACID能力,支持四种事务隔离级(RU/RC/RS/RR),提供多版本并发控制(MVCC)。其中,内置的专利级技术STP(序列时钟协议),使事务隔离级别实现了RR(Repeatable Read),这是目前绝大多数分布式关系型数据库无法达到的。更为弥足珍贵的是,提供跨引擎事务ACID能力,这让开发者不再依赖错综复杂的应用程序逻辑或中间件,来实现跨数据库的事务一致性、隔离性,大幅降低开发工作量。

金融级的高可用、容灾技术

采用多副本技术,支持多种级别的容灾部署形态,如同城双中心、同城三中心、两地三中心甚至三地五中心等,根据实际业务及监管要求,最大程度提升系统的可用性和容灾级别,降低RTO、RPO。


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回顾与展望


过去的10年,分布式数据库经历了从行业质疑,到小规模尝试,再到如今部分行业的规模化使用。我们坚信,我国的分布式数据库产业一定会更加蓬勃发展。未来的三到五年,分布式数据库有望成为OLTP联机交易业务的重要组成部分。

 
运用全新的分布式数据库技术,只有站在企业客户的角度出发,结合实际业务需求,才能突破固有框架,逐步超越传统的架构边界。

未来,巨杉将联合上下游合作伙伴,为金融、能源、运营商及政企客户提供优质的产品、技术服务及生态支持,在数字化转型过程中,与客户共同提升数据价值。


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