全閃也混合？阿里雲POLARDB實現高性價比混合全閃雲原生資料庫

在雲時代，一切變化皆有因。

許多年以前，傳統資料庫一統天下，企業用戶的核心應用也是基於這樣的底層而構建，集中式架構代表著一個時代。

現在，雲計算深入各行各業，來自公共雲供應商層出不窮的創新，也在資料庫領域開拓出來了一片新天地，以分散式架構為代表的一個新時代，正在以前所未有的速度革新著全球數以千計、萬計的用戶。

而這一切的變化，皆來自企業用戶數字化轉型帶來的影響與結果。

All in Cloud，雲原生資料庫生逢其時

在2019年3月，一則業內消息引發了我的注意，阿里雲POLARDB成為業內首個兼容Oracle的雲原生資料庫，並為企業用戶提供多樣化的資料庫解決方案，以此方便企業用戶將其應用程序遷移和部署到雲上。

阿里雲在資料庫領域的激流勇進，足顯公共雲供應商在滿足企業用戶需求上的努力與創新。

在企業All in Cloud時代，雲原生資料庫兼具開源資料庫的易用、開放特點，以及傳統資料庫的管理和處理性能等優勢，成為企業的首選。為了更好地滿足企業用戶對於雲的需求，Oracle這樣的傳統資料庫廠商也在不斷走向雲化，對於傳統資料庫廠商來說，邁向雲計算的轉型中，自然少不了為傳統資料庫產品加入適應雲計算的特性、功能與服務。

不過，以阿里雲、AWS等公共雲供應商的雲原生資料庫激進派，卻已經在該領域打下了堅實的基礎。

早在2014年，AWS發布了全球首個雲原生關係型資料庫Aurora。

阿里雲緊跟其後，2017年，面向全球發布了自研的首個雲原生資料庫POLARDB，然而性能卻在當時達到了Aurora的兩倍左右。

全球公共雲供應商在資料庫領域的創新動力也令傳統資料庫廠商驚訝不已，公共雲供應商基於分散式創新架構帶來的新機遇，互相在雲原生資料庫領域你追我趕，也加速了雲原生資料庫在更多行業領域的應用。

由此而來，作為企業IT系統的核心，資料庫在過去多年中發展趨於緩慢，在雲計算大潮的推動下卻又呈現出一派勃勃生機。隨著企業數字化進程的加快，傳統資料庫固有的防線正在被一點點破裂，雲原生資料庫生逢其時，也為企業用戶帶來了雲時代特有的價值和應用創新動能。

讓存儲與計算分離，分散式資料庫解放新IT

在雲時代數據成為企業用戶的資產的時候，雲計算也就成為了企業新時期的新IT。

可是，企業用戶面臨數字化轉型的挑戰中，海量數據和海量並髮帶來的難題再一次束縛了企業IT的生產力。

如何再一次解放IT生產力？那麼這就必然需要一個有著天然分散式基因的底層資料庫來做強大的支撐，否則，這一切的發展都很難再繼續進行。

然而，想要推出這樣一款強大的分散式資料庫，必然也需要一個大規模應用場景來進行不斷的驗證與創新。

毋庸置疑，阿里已經擁有了一支全球頂級的資料庫團隊。研發能力強大的同時，加上應用場景的強大，從而讓阿里分散式資料庫得到了前所未有的發展。

比如多年以來阿里在雙11全球最高峰值的打磨下，也讓阿里巴巴在分散式資料庫架構經受住了嚴苛的實際考驗。

誰都知道像雙11這樣的場景，全球範圍內也是特例了，對於資料庫承載的數據規模和並發量，也十分驚人。

相對於傳統資料庫，阿里雲分散式資料庫有著天然分散式的良好基因。

傳統資料庫採用單節點架構，存儲和計算綁定在一起，這對於當前企業用戶有著大規模應用與並發的場景下，很難適應得了。

分散式資料庫採用解耦合的共享存儲，通過RDMA網路形成分散式共享存儲，可以實現一寫多讀共享存儲的模式。

共享存儲的是一份數據，不再針對分散式節點之間看數據狀態，目前分散式共享存儲還不能無限制擴展，阿里雲只能十多個到二十個左右存儲節點的共享實現。

如果要更大擴展，就需要分庫分表，阿里雲不需要對用戶業務邏輯做深度改造，原生分散式資料庫技術可以實現業務邏輯做最小改動，允許業務邏輯跨共享的查詢和事務處理，分散式事務、分散式查詢的優化可以盡量減少對業務邏輯的改變。

阿里雲POLARDB採用了存儲與計算分離的設計理念，資料庫計算節點和存儲節點之間採用高速網路互聯，並通過RDMA協議進行數據傳輸，使得I/O性能不在成為瓶頸。

由此，分散式資料庫帶來了計算與存儲的分離，底層支撐的強大，自然為數字化轉型加速的企業用戶再一次解放了新IT的生產力。

POLARDB性能強大，源自背後推手的秘訣

POLARDB以分散式共享存儲架構為基礎，其中一個關鍵在於：使用了英特爾傲騰DC固態盤(SSD)和英特爾3DNAND固態盤。

為了滿足企業用戶在公共雲中的資料庫與數據遷移等應用需求，隨著阿里雲POLARDB的創新，一種新的DBaaS模式也為企業帶來了雲時代的便利。

當然，阿里雲POLARDB的DBaaS模式採用了軟體定義的創新性，並使用了兩種SSD。一類SSD是來自英特爾傲騰DC固態盤，具有快速、低延遲的特點；另一類SSD也是來自英特爾3DNAND固態盤，具有低成本、高容量的優勢。

POLARDB有著如此優秀的表現，必然少不了背後推手的秘訣。

進一步分析來看，POLARDB在軟體層將高速、高容量的英特爾傲騰DC固態盤和高吞吐量的英特爾3DNAND固態盤結合起來，實現了一個混合型存儲層。這種採用兩類SSD相結合的方式，與存儲層只使用英特爾3DNAND固態盤相比，整體性價比高出很多。由此，在這樣的混合型存儲層應用模式下，也讓企業從中受益匪淺。

為了實現卓越的存儲效率、高QoS、高IOPS、高吞吐量和始終如一的性能，POLARDB所有軟硬體設計均採用高可靠性、高可用性的雲原生設計，從而也實現了高效協同，包含與底層英特爾硬體的協同。

然而，POLARDB在採用了英特爾兩類SSD混合型應用模式後，其性能的強勁，卻在成本上也尤為突出。這樣的性能表現，只需要傳統內部部署的關係型資料庫大約一成的成本。

因此，英特爾傲騰DC固態盤和英特爾3DNAND固態盤相結合，明顯有助於POLARDB降低用戶成本，優化存儲性能。並且，英特爾傲騰DC固態盤幫助阿里雲消除了數據中心存儲瓶頸，可容納更大、更經濟實惠的的數據集，加快了應用速度，降低了對延遲敏感的工作負載的事務成本，降低了POLARDB的數據中心總擁有成本(TCO)。

目前，企業用戶可以在每個POLARDB存儲節點都使用一個英特爾傲騰DC固態盤P4800X系列硬碟來快速創建日誌記錄和索引。同時，可以使用若干英特爾DC固態盤P4500系列硬碟來存儲數據。阿里雲存儲性能開發套件(SPDK)將數據寫入每個英特爾3DNAND固態盤的NVMe介面，而不必訪問同步的內存。

在部署英特爾傲騰DC固態盤之前，用戶的日誌記錄和數據一併存儲在數據中心內基於NVMe的英特爾固態盤上，需要訪問同步的內存。

可見，繞過同步的內存可以提高POLARDB的性能，降低延遲。

當然，對於企業用戶來說，採用POLARDB還有其他性能優勢：

一是，使用基於融合乙太網的RDMA(RoCE)網路協議來降低延遲，減輕CPU負載，提高帶寬；

二是，藉助軟體定義的堆棧繞過Linux*內核，可以讓POLARDB以用戶模式運行，有助於降低開銷；

三是，無需使用二進位日誌，縮短了事務時間，降低了輸入/輸出(I/O)開銷。

不過，如今的阿里雲POLARDB資料庫已經升級到了2.0版本，其性能也達到了一個新的高度。

POLARDB的2.0版本可以實現高達一百萬每秒輸入/輸出(IOPS)，而且只有毫秒級的延遲。POLARDB還可以在10分鐘內按需縱向或橫向伸縮。目前，POLARDB可以實現每一個節點做到100TB容量，讓跨區域、跨共享區的複雜度降低。相比之下，同類解決方案只能達到64TB。

與此同時，POLARDB在存儲容量和克隆操作上有著自動伸縮的優越特性。而且，POLARDB與MySQL5.6和5.7完全向後兼容，這不僅彰顯了POLARDB性能的優越性，同時也彰顯了對生態兼容的開放性。

展望阿里雲POLARDB資料庫的未來發展，必然也是需要SSD技術廠商的長期持續不斷的合作，這樣更利於資料庫性能的極大發揮。

綜上所述，英特爾與阿里雲等客戶密切合作，共同攜手，實現資料庫在雲時代的創新，不斷幫助全球用戶改善企業資料庫的體驗，提升企業競爭力，實現數字化進程的加速。

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