云数据库 UDB 的三重境界（一）

前言

公有云服务本质上是用户和传统 IT 基础设施的连接器，通过将传统 IT 繁重的流程、低效的工作方式、不透明的价格以及糟糕的用户体验打碎，重构出诸如云主机、云对象存储/CDN 、云数据库等产品，让用户方便地获取计算和存储能力，同时保持使用习惯不变。

经过近十年的发展，一个越来越明显的趋势是公有云服务正逐渐从基于传统 IT 基础设施的包装和组合式创新，演进为围绕公有云场景、计算和存储能力的重新进化和升级。诸如容器云和 Serverless 架构、AWS Aurora 云数据库、UCloud 安全屋等，便是这一趋势的典型代表。

由此，我们可以对公有云的发展进程做一个两阶段的概括。云计算 1.0 的关键词是连接，通过互联网和公有云来连接用户和计算存储能力；而云计算 2.0 的关键词是进化，围绕公有云场景，重新看待全社会使用计算和存储资源的问题，对现有 IT 基础设施、模式做进一步的升级和进化。

站在云计算 1.0 向 2.0 进化和升级的档口， UCloud 云数据库团队将用一系列文章来梳理过去、剖析当下、想象未来， 以此来全面展现 UCloud 云数据库服务（ UCloud DataBase Service，简称 UDB ）能力，分享我们过去的经验和对未来的思考。

基因

考察一个云计算服务的发展犹如观察一颗种子落地后的生长。传统 IT 设施向云端变迁的趋势是云服务生长所需的阳光和雨露，但一颗种子能否长成参天大树，除了足够的阳光雨露， 还要考察这颗种子的基因和成色。

在 UCloud 公司的四大价值观里，“客户为先”是放在首位的价值观。 这体现了 UClouders 一以贯之的理念：只有为客户创造出真正的价值，企业才能够生存和发展。创造真正的用户价值是 UCloud 所有产品的基因，也是 UDB 产品和云数据库团队的基因。

对于 UDB 产品而言，创造真正的用户价值体现在两个方面：

1.需求驱动的产品研发和运营

需求驱动产品设计，技术评估实现可行性，必要时非标快速定制，定制逐渐沉淀为标准产品，整个过程循序渐进。小步快走，是互联网研发和运营的要领，也是公有云服务的要领。

以 UDB 跨地域跨可用区容灾为例，从单机版 UDB 开始，不断有用户因跨可用区容灾场景提出建跨机房从库的需求，中大型互联网客户尤为强烈。起初，以一种非标形式来提供能力的支持。后期因 VPC 2.0 上线，技术也愈加成熟，现已将这种非标能力转化为标准能力，即多可用区高可用 UDB 产品，同时也将 UDB 由可用区级提升为地域级，产品形态得到一次质的提升，传统模式下需要付出极高成本才能构建的异地容灾方案，通过 UDB 产品可以轻松获得，用户价值进一步被创造。

2.一切以客户价值为归依，舍小我成就大我

云计算产品是 IT 基础设施类产品，技术人员在云服务的研发中起主导作用。但技术并不直接等同于用户价值。即使再先进的技术，离真正的用户价值还是会有一段距离。这段距离则需要用做产品的匠心来来弥补。

所谓的产品匠心，非常重要的两点是对需求的洞察和对技术的取舍。技术人员常见的一个毛病是先入为主，将自己觉得酷的牛的技术点等同于用户价值。但事实往往证明不一定。真正的用户价值创造，要打破技术人员思维的藩篱，洞察到用户需求的本质，从需求角度出发做技术选型，必要时敢于放下自己的喜好甚至利益，成就真正的用户价值。

UDB 产品在硬件架构上选择了物理机+ Docker 的方案，而不是业务普遍的云主机方案，是这方面的经典案例。

云数据库是云主机之后出现的产品。如果基于云主机来构建云数据库产品，能够充分复用云主机成熟的能力，云数据库团队只需要关心硬件层面之上的问题。另外，选择云主机来构建，能够降低研发成本，快速推出云数据库产品。

但细究下来，云主机的方案存在不少问题。最大的问题是 IO 性能。云主机基于虚拟化技术，拥有完整的 OS 内核，这就导致 IO 协议栈太长， IO 有额外开销；而 Docker 利用 Linux 的机制做隔离，本身处于用户态， Docker 内进程的 IO 操作，由物理机 OS 内核统一管理，性能接近于原生物理机，远胜于云主机方案。在 IO 的稳定性上，云主机的 IO 管理涉及三个层次（ Guest OS 、 Hypervisor 、宿主机 OS ），而 Docker 的 IO 由物理机内核直接管理，因此在 IO 稳定性上的表现，云主机亦不如物理机+ Docker 的架构。

因此，为了更好的 IO 性能和稳定性， UDB 从一开始就选择了物理机+ Docker （前期是 CGroup ，2014 年全面转向 Docker ）的架构。事实证明，这是一个明智的选择。横向对比各大公有云厂商的云数据库产品，在性能上 UDB 每次都是完胜。

三重境界

王国维在《人间词话》二六节写到：古今之成大事业、大学问者，必经过三种之境界。“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”，此第一境也。“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”，此第二境也。“众里寻他千百度，回头蓦见，那人正在灯火阑珊处”，此第三境也。此等语皆非大词人不能道。然遽以此意解释诸词，恐晏、欧诸公所不许也。

如同任何伟大的事业， UDB 的成长之路，也经历三个阶段，细分为三重境界。这三个阶段互相独立，又存在一个内在的逻辑，将它们牢靠地连接在一起。 这个内在逻辑，就是 UDB 的基因：创造真正用户价值。 UDB 在每一个阶段的萌芽、发展、跃迁，无一不是这个基因和理念在发挥作用。

1.做透一个点：取代自建数据库

UDB 产品第一阶段要比拼的是能否比用户自建数据库（基于云主机或者自建 IDC ），具备更大的用户价值。只有创造出更大价值，形成更高的价值势能，才能吸引用户将业务迁移到云数据库。所以 UDB 的第一个目标就是把“取代自建数据库”这一个点给做透。

2.构建功能网：全方位覆盖用户需求

做透“取代自建数据库”这个点，本质上是公有来运营 DBMS 软件，创造出快速交付、运维托管等全新价值点。但仅仅有这一点还不够。事实上，过去几十年来，围绕 DBMS 出现了从容灾、迁移、安全到读写分离、数据拆分等解决方案和软件，对应用户业务的各种需求。这些解决方案和软件同样需要云化，并且需要利用公有云的优势产生比自建更大的价值。如此，才能不断强化云数据库的价值势能，服务好已有用户并吸引更多用户向公有云转化。

因此， UDB 产品第二阶段要做的是构建一张云数据库功能网。在第一阶段的基础上，继续将用户需要的各个功能点做透。众多功能点以及功能点的组合，最终构成一张大网，全方位地覆盖用户的各种需求。

3.三位一体融合平台：云计算 2.0 下的内生进化

不管是第一阶段的做透一个点，还是第二阶段的构建功能网，对新价值的创造都是基于成熟的软件或解决方案，利用公有云来实现功能的随手可得、快速部署和弹性扩展。这种模式清晰明确，但并不意味着云数据库价值创造的终点。

云计算 2.0 时代，公有云开始摆脱传统 IT 基础设施和软件的藩篱。在产品和技术上，围绕自身业务场景开启独立进化。其中，如何解决全社会大规模用云时的成本、效率和智能问题，是这场进化的核心。而 UCloud 云数据库团队也需要进一步去思考，是否能提供更加廉价优质、高效智能的云数据库产品。

带着问题和思考， UCloud 云数据库团队内部做了多次探讨，最终达成这样一个认知：云计算 2.0 下的云数据库服务，必然会是对内架构同一化，对外需求支持多样化以及数据库运维智能化这样三位一体的组合。

在接下来的内容中，将就做透一个点、构建功能网、架构统一的多样化数据处理体系展开详细介绍，用具体的例子来勾勒 UDB 发展的三个层次，三层境界。