华为云分布式数据库和高性能数据库技术内幕

伴随着云时代的发展，数据库的故事仍然在继续。无论是商业版 Oracle 还是开源社区版 MySQL，数据库技术从烟囱式发展到联邦式，再演进到分布式，上云方式也从 DIY（Do It Yourself）上云、服务化上云到云原生设计。他们越来越被广泛关注，并以燎原之势影响着现代企业的方方面面。

那么，数据库到底有哪些技术原理及内幕呢？

众所周知，在云计算的背景下，企业 IT 业务正走向跨地区、全球化部署，IT 应用软件逐渐云化、分布式化。数据库作为承载企业业务和应用的关键，其基于云场景架构设计，具备跨地区分布式部署的能力要求也日益凸显。

如前文所述，数据库技术的演进，是从烟囱式、到联邦式、再到分布式的一个过程。

烟囱式数据库

烟囱式数据库普遍采取主备从多副本部署架构，通过 Proxy 统一响应 APP 的读写请求，主要适用于访问流量较稳定，压力不大的单数据库系统，支撑单业务系统。

它的主要挑战在于可用性和扩展性方面。可用性取决于具体方案，一般不具备 Region 容灾能力，扩展性受限于从库扩展节点数和最大实例性能。

联邦式数据库

联邦式数据库将数据分片部署到各个数据节点上，通过数据库中间件统一响应 APP 的读写请求，主要适用于松耦合、异构的多数据库系统，用于集成垂直构建的多个业务系统场景。

其主要挑战是可用性、扩展性和功能方面。可用性受限于数据分片也就是 Sharding 方案，扩展性需要人工操作分库扩容，风险大、需停机，功能方面无跨库事务和联结，不支持复杂 SQL 查询。

分布式数据库

分布式数据库的 SQL 层、执行层、存储层分层解耦、独立扩展，主要适用于面向云分布式场景，要求极致扩展性、高可用性的数据库系统，支撑跨地区的大规模业务系统。

由于部署方面需要有足够的跨地区数据中心机房和计算、存储、网络等资源，管理方面需要有跨地区数据中心的数据库系统的管控能力，所以主要挑战在于部署和管理方面。

值得一提的是，数据库技术的演进，与新时代下的企业应用场景变化有很大关系。当前，全球企业应用上云比例在 50%左右，而两年后将提升到 60%左右。企业应用的加速上云，推动了数据库加速向云迁移。传统数据库管理系统 DBMS 快速向云迁移，转化成为数据库云服务 DBaaS 的形式继续支持企业应用。

企业上云的演变过程

早前：企业上云的模式主要是 DIY，即用户需要自行购买云服务器，自行安装、部署、维护和升级数据库。

优点：部分利用了云化基础设施服务的便利性和可靠性；

缺点：运维开销跟传统云下方式不变，使用商业数据库依然要支付昂贵的 license 授权费用，数据库规格变更和升级困难，备份和容灾恢复复杂，很难实施。

后来：演变为服务化模式，用户只需购买数据库云服务，直接使用，无需购买云服务器，无需安装、部署、维护和升级数据库。

优点：应用无需修改，数据库即开即用，按需付费，弹性扩容，按需升级，具有跨 AZ 和跨 Region 的可靠性保障；

缺点：用户使用习惯需要稍微改变下。

云原生设计模式时代：用户将选择全新的基于云架构设计的分布式数据库服务。

优点：数据库即开即用，按需付费，可以超大规模部署，超强的弹性扩容，按需升级，具有跨 AZ 和跨 Region 的可靠性保障；

缺点：是应用有跨地区重构的代价和学习成本，需要用户有一定的软件设计和实现能力。

不难看出，企业想不通过外力实现数据库上云，有很长的路要走。然而在市场千变万化、机遇稍纵即逝的今天，留给企业的时间又有多少呢？

时值第九届中国数据库技术大会开启在即，华为云数据库首席架构师将出席本次大会，并带来《华为 Cloud Native 分布式数据库技术》和《 MySQL 云数据库的性能优化和发展趋势》两场主题演讲。

在这次讲座中，将介绍华为 Cloud Native 分布式数据库高可靠、高性能、易扩展等金融级的关键特性，并重点剖析其技术原理，深入揭开其背后的技术内幕。此外还将带领大家回顾 MySQL 关键性能特征，介绍 MySQL 云服务的现状，以及华为云为提高云上 MySQL 的性能所做的工作，讨论进一步改进 MySQL 在云上性能的挑战和机遇。

本文转载自华为云产品与解决方案公众号。

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