在云時代，企業(yè) IT 業(yè)務(wù)走向跨地區(qū)、全球化部署，IT 應(yīng)用軟件逐漸云化、分布式化。數(shù)據(jù)庫作為承載企業(yè)業(yè)務(wù)和應(yīng)用的重心，具備跨地區(qū)分布式部署能力的需求日益凸顯。也因此，華為云技術(shù)專家?guī)�來的主題演講《基于云場景架構(gòu)設(shè)計的分布式數(shù)據(jù)庫》廣受好評。

一切都會運行在云端，好的架構(gòu)是包容所有好技術(shù)的重要前提。本次演講不但總結(jié)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫上云或云服務(wù)化中遇到的問題，而且深入介紹了華為云原生分布式數(shù)據(jù)庫的技術(shù)原理和最佳實踐，與眾多參會者共同探討了云數(shù)據(jù)庫在新時期的使用和發(fā)展方向。

傳統(tǒng)架構(gòu)下的“數(shù)據(jù)孤島”

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)源于 30 多年前的硬件設(shè)計，硬件上使用單處理器、小內(nèi)存、慢速磁盤，技術(shù)上采用雙機熱備提供高可用（HA）。這意味著主庫完成所有操作，傳送日志到從庫后，從庫才重放日志更新本地數(shù)據(jù)副本。因此，數(shù)據(jù)庫發(fā)生主庫宕機、需要主備切換時系統(tǒng)依賴第三方仲裁。且主備實例間僅交互日志，這對于新型的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和高并發(fā)場景而言，嚴(yán)重制約了數(shù)據(jù)可用性和可靠性。

當(dāng)前，中國有 70％ 新型企業(yè)的業(yè)務(wù)因數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)而受影響，其面臨的主要問題包括了高成本和低效率。受數(shù)據(jù)“大爆炸”影響，新型企業(yè)的數(shù)據(jù)像孤島一樣散落分隔在各處，數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)挖掘和問題排查需要大量資源。企業(yè)負(fù)擔(dān)不起商業(yè) license 和專業(yè)工程師高昂的費用，因此存儲、轉(zhuǎn)移、分析并使用這些數(shù)據(jù)非常困難。

在此背景下，高可用、易用易維、高擴展、高性能、與大數(shù)據(jù)相輔相成的云數(shù)據(jù)庫，尤其是基于云場景架構(gòu)設(shè)計的云原生分布式數(shù)據(jù)庫，成為企業(yè)上云最佳選擇。其中計算與存儲分離、能充分發(fā)揮最新硬件性能、利用 AI 和 ML（深度學(xué)習(xí)） 等功能成發(fā)展趨勢。

Gartner 報告顯示，到2019年，90％ 的云數(shù)據(jù)庫架構(gòu)采用計算與存儲分離， 剩下10％沒有分離的，也會被市場逐步淘汰。此外， NUMA 架構(gòu)的多核 CPU、Optane SSDs 存儲、RDMA 網(wǎng)絡(luò)、GPU／ FPGA 專有硬件等最新硬件的性能也能被新架構(gòu)下的云數(shù)據(jù)庫吸收，并結(jié)合人工智能和深度學(xué)習(xí)加快自身進(jìn)化。

云原生分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)原理

值得一提的是，華為云得益于 30 多年的技術(shù)積累，已經(jīng)完成新一代的云原生數(shù)據(jù)庫服務(wù)進(jìn)化。以華為云推出的高性能云原生分布式數(shù)據(jù)庫為例，其設(shè)計正是基于新硬件性能，圍繞解耦、近數(shù)據(jù)計算下推（NDP）、引入 AI 和 ML 等功能特性展開。

華為云原生分布式數(shù)據(jù)庫將實現(xiàn)計算與存儲分離、主從解耦；將IO 密集型負(fù)載下推到存儲節(jié)點完成，比如 redo 處理，頁重構(gòu)；多租戶支持；引入 AI 和 ML 打造自治系統(tǒng)自擴展、自調(diào)優(yōu)等功能。

華為云原生分布式數(shù)據(jù)庫還充分利用云存儲的能力，實現(xiàn)存儲層獨立容錯和自愈服務(wù)、單寫多讀的共享訪問。發(fā)揮 SSD 優(yōu)勢，充分利用 SSD 的隨機讀性能，避免隨機寫帶來的寫放大，減少磨損，減小時延。并采用 RDMA 等新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和硬件，讓網(wǎng)絡(luò)不再是瓶頸，從而使整體性能得到很大提升。

此外，華為云原生分布式數(shù)據(jù)庫還擁有即開即用、彈性伸縮、輕松管理、經(jīng)濟實用等特點，可以讓用戶不用關(guān)心底層架構(gòu)和基礎(chǔ)運維，只專注業(yè)務(wù)發(fā)展。這與發(fā)展云計算技術(shù)最主要的目的不謀而合。

在中國通信院對已經(jīng)使用和有計劃使用云計算技術(shù)的企業(yè)調(diào)查中，67．81％ 的公司認(rèn)為縮短應(yīng)用部署時間是應(yīng)用云計算最重要目的，62．56％ 的公司認(rèn)為節(jié)約成本是應(yīng)用云計算技術(shù)最重要目的。

如名人們所言：有價值的東西只有對懂得的人才有意義，而一樣?xùn)|西的價值，在于是否需要它。如果有人想問華為云原生分布式數(shù)據(jù)庫能給用戶帶來什么，那么云計算水龍頭觀點論剛好可以回答這個問題。當(dāng)你需要的時候，只需扭開水龍頭，水就來了。你只需要交點水費，但不需要建個水廠！

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