云數(shù)據(jù)庫RDS存儲(chǔ)能力進(jìn)化解析！-創(chuàng)新互聯(lián)

數(shù)據(jù)庫是企業(yè)IT系統(tǒng)的核心，其性能表現(xiàn)會(huì)直接影響整體業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，而影響數(shù)據(jù)庫性能因素包括系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)用程序業(yè)務(wù)SQL語句、數(shù)據(jù)庫參數(shù)優(yōu)化配置、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的資源能力。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序業(yè)務(wù)SQL語句都屬于數(shù)據(jù)庫外圍，需要從整體業(yè)務(wù)上去設(shè)計(jì)優(yōu)化；數(shù)據(jù)庫的參數(shù)配置，核心是要根據(jù)數(shù)據(jù)庫上的業(yè)務(wù)和硬件特點(diǎn)細(xì)調(diào)參數(shù)，豐富的DBA經(jīng)驗(yàn)對(duì)此項(xiàng)影響很大，歸屬于軟件配置內(nèi)容且隨時(shí)可調(diào)整。數(shù)據(jù)庫的硬件資源，在傳統(tǒng)企業(yè)中屬于一項(xiàng)固定資產(chǎn)投資，前期投資成本高，后期更換成本更高，云時(shí)代雖然能夠隨時(shí)擴(kuò)容硬件資源和更換，但亦受到數(shù)據(jù)遷移、業(yè)務(wù)停服等影響，因此好的硬件資源選擇非常重要。

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影響性能的硬件包括CPU、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)：

CPU ： 計(jì)算能力核心，其表現(xiàn)會(huì)直接影響數(shù)據(jù)庫的邏輯運(yùn)算能力，比方說查詢計(jì)算、數(shù)據(jù)聚合、存儲(chǔ)過程效率等。

內(nèi)存 ： 對(duì)性能非常關(guān)鍵，其核心是緩存頻繁使用數(shù)據(jù)避免系統(tǒng)頻繁與磁盤交互，性能表現(xiàn)一般都在納秒級(jí)延遲，一般OLTP數(shù)據(jù)庫建議內(nèi)存和數(shù)據(jù)空間比例至少要保持在20%。

磁盤 ： 相比前兩者性能最差，因此磁盤性能表現(xiàn)直接影響數(shù)據(jù)庫整體表現(xiàn)。云數(shù)據(jù)庫目前提供兩種磁盤，包括本地盤和云盤，本地盤性能高（微秒級(jí)延遲）但存儲(chǔ)容量有限，云盤更大存儲(chǔ)容量但性能受限（毫秒級(jí)延遲）。

網(wǎng)絡(luò) ： 網(wǎng)絡(luò)影響主要在于帶寬，因此大查詢或者大事務(wù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求就很高。

重點(diǎn)分析磁盤性能對(duì)業(yè)務(wù)有影響的因素包括：

延遲：延遲越低，系統(tǒng)響應(yīng)越實(shí)時(shí)，如對(duì)于交易型系統(tǒng)，延遲會(huì)影響到每次用戶操作是否卡頓。

吞吐量：帶寬越高，并發(fā)能力越好，多用戶同時(shí)操作時(shí)可以并發(fā)處理更多需求，避免排隊(duì)。

IOPS：是磁盤并發(fā)能力的直接指標(biāo)，定義是在特定數(shù)據(jù)塊（如4K）大小下每秒可處理的IO請(qǐng)求數(shù)。

上面提到本地盤的性能要好于云盤，那么為什么云數(shù)據(jù)庫RDS的發(fā)展要往云盤方向走呢？主要原因除了性能以外，云盤還有諸多企業(yè)特性滿足各類業(yè)務(wù)需求，如三副本數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可靠性達(dá)到9個(gè)9，存儲(chǔ)與計(jì)算分離，可支持容量更大同時(shí)擴(kuò)容相對(duì)更簡(jiǎn)單等。而ESSD云盤相對(duì)SSD云盤，企業(yè)特性有非常大的加強(qiáng)，同時(shí)重點(diǎn)性能表現(xiàn)大大提升，達(dá)到本地盤能力甚至超越。下面我將重點(diǎn)分析企業(yè)級(jí)高性能存儲(chǔ)ESSD的核心能力。

極致性能極致穩(wěn)定

ESSD大實(shí)現(xiàn)單實(shí)例單盤100萬IOPS，并且讀寫時(shí)延降低70%+，最快達(dá)到200us，核心能力的技術(shù)保障是ESSD首次采用面向未來的架構(gòu)設(shè)計(jì)。首先ESSD云盤采用RDMA網(wǎng)卡，在硬件上保障了網(wǎng)絡(luò)吞吐能力達(dá)到了50Gbps。其次在軟件層面阿里云研發(fā)了新一代的底層存儲(chǔ)系統(tǒng)，存儲(chǔ)引擎2.0，性能表現(xiàn)極致同時(shí)堅(jiān)如磐石，是穩(wěn)定性能表現(xiàn)的關(guān)鍵，高IOPS場(chǎng)景下響應(yīng)時(shí)間幾乎無抖動(dòng)。最后軟件架構(gòu)層面實(shí)現(xiàn)了全用戶態(tài)協(xié)議棧，降低了70%時(shí)延。

阿里云自研的存儲(chǔ)引擎2.0新架構(gòu)是性能提升關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)了用戶態(tài)文件系統(tǒng)（FusionEngine）、高性能網(wǎng)絡(luò)庫（Optimized TCP RDMA）、極致的軟件棧優(yōu)化（實(shí)現(xiàn)無鎖、無上下文切換、零拷貝），多流映射（吞吐量提升三倍），實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)切換（99.9%分位延遲降為1/10）等核心技術(shù)。

RDS 率先支持ESSD存儲(chǔ)，第一時(shí)間為客戶提供高性能的數(shù)據(jù)庫服務(wù)，經(jīng)過實(shí)際客戶業(yè)務(wù)測(cè)試，MySQL數(shù)據(jù)庫在云盤容量減少60%的前提下，較SSD云盤，ESSD云盤TPS提升200%以上，時(shí)延降低60%以上。

名稱欄目：云數(shù)據(jù)庫RDS存儲(chǔ)能力進(jìn)化解析！-創(chuàng)新互聯(lián)
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