摘要:斯坦福教授、Tcl語言發明者John Ousterhout的著作《A Philosophy of Software Design》提出了一個經久不衰的觀點——軟體設計的核心在于降低復雜性,
在新技術不斷涌現的云時代,出現了一種“技術過載”現象——本應幫助企業提高效率的技術,反倒讓企業心生焦慮,企業擔心不會用、用不好,這在資料庫領域體現得十分突出,
資料庫是現代企業的核心系統,隨著云計算從根本上改變IT產業的格局,資料庫重構突然變成了“容易”的事,“事出反常必有妖”,為了重構而重構的資料庫,給企業和開發者們帶來了新的挑戰,
他們要面對不同資料庫的復雜理念和運維,這些復雜性不應該被讓渡到使用者的層面,
斯坦福教授、Tcl語言發明者John Ousterhout的著作《A Philosophy of Software Design》提出了一個經久不衰的觀點——軟體設計的核心在于降低復雜性,
資料庫可謂是最復雜的關鍵基礎軟體之一,關于如何降低資料庫復雜性的思考,在當下變得十分應景,書中提到的一些方法,例如分層、抽象和復雜性下沉,正在先行者華為云云原生資料庫GaussDB身上得到新的演繹,也推動著云原生資料庫走向下一階段,
分層和抽象之后
在軟體領域,分層和抽象的邏輯并不陌生,計算機體系結構、TCP/IP網路協議等都是這種理念的體現,在云計算領域,IaaS、PaaS、SaaS是云計算平臺的三層能力,實際上就是云對傳統IT的分層和抽象,
IaaS讓開發者不必考慮計算、存盤和網路等資源調度,PaaS提供中間件和豐富的平臺能力,SaaS提供開箱即用的應用,從IaaS到SaaS,抽象的程度越來越高,使用者關心的技術細節也就越來越少,正如現在幾乎沒有人關注計算機體系機構和TCP/IP網路協議一樣,
資料庫的云原生化,就是一個不斷提高抽象程度的程序,資料庫廠商希望借此降低復雜性,
此前,傳統資料庫或者新誕生的云原生資料庫,都在貼近云技術進行改造和重塑,開發者對后端資源的關注有所降低,但這依然不足以讓云原生資料庫的復雜性降低到令人滿意的水平,
華為云資料庫服務產品部總經理蘇光牛
華為云資料庫服務產品部總經理蘇光牛表示,從云化到云原生化,過去更多是做服務化,今天更多是對資料庫內核進行重構,實作基于云的架構來構建、真正的“生于云、長于云”的資料庫,
譬如從產品方面來講,傳統資料庫基于單機主備架構來構建,要做到云化,需要對產品的整體架構做重構,貼合云的各種技術堆疊來進行,例如:分布式存盤和物件存盤,容器化等基礎技術,
再從商業模式來講,資料庫云化需要改變客戶使用傳統資料庫的模式,重點從按需的使用模式出發,端到端的客戶體驗的優化,比如Serverless模式,這是簡單的資料庫服務化做不到的,從IaaS的資源調度到Serverless,就是抽象程度提高的典型例子,
新的階段,資料庫所面臨的挑戰有四個方面,時效性、可用性、多模融合和性價比,表面看起來似憾訓是那些要求,但是要求資料庫廠商對技術的把握和業務的理解,再上一個臺階,
A Philosophy about “less”
John Ousterhout告訴我們,如果一定要在某個層次處理復雜性,這個層次越低越好,資料庫的復雜性和下層功能相關,下沉之后能夠解決其他層次和整體的復雜性,華為云便是這么做的,
華為云認為,未來的云資料庫需要做三大轉變,第一是從關注資源的規劃部署,轉變為聚焦應用如何更好地使用;第二是從關注資料的物理部署,轉變為如何讓資料全域可用;第三是從關注多個分離模型的資料轉變為多模融合,從關注單一交易或分析業務(TP或者AP)負載,轉為HTAP一體化負載,資料庫根據業務型別和負載自動選擇合適的引擎來處理,
為了實作這些轉變,資料庫領域需要引入新的技術,實作云原生資料庫的Serverless、Regionless、Modeless,也是華為云GaussDB的技術哲學——A Philosophy about “less”,讓復雜的事情簡單化,
蘇光牛提到,Serverless讓應用彈性透明地調度和無損透明切換成為可能,過去的Serverless主要是單機伸縮和無狀態管理,可能會引起業務中斷、受損,云原生Serverless將從通用場景出發,實作失耦狀態的常態管理,
Regionless讓資料全域可用,用戶只需要關注流量從哪里來,用戶從哪里訪問,資料庫將資料分布到不同的Region,應用就近、隨時隨地訪問資料,全球分布統一管理的資料庫管理系統和資料庫的部署能力,將成為資料庫的核心競爭力,
Modeless帶來資料庫極簡體驗,傳統的資料庫只能支持單一負載或者單一模式(KV、檔案、時序、寬表等),而企業的應用在融合,交易和分析任務兼有,還有影像和地理資訊,
GaussDB分別采用HTAP和多模資料庫技術,一個入口處理多樣負載、一個入口處理多種資料型別,有效地避免了傳統解決方案的抽取、轉換和裝載繁瑣的程序,實作一站式處理,業務接入效率可從數月縮短至數天,
可以看出,為了解決資料庫的復雜性問題,華為云下沉到了更深一層,Serverless是更進一步的資源抽象,Regionless是更進一步的空間抽象,Modeless是更進一步的模型抽象,三者都實作了云原生化細顆粒度的解決方式,
“無感知”的資料庫
“Less is more”,抽象的程度越高,使用者就越不必關心具體技術和細節,但這并不意味著資料庫技術難度降低,相反,資料庫廠商把復雜做成簡單,內斂比外化要難得多,
例如華為云無感知的資源調度框架AST,智能判斷用戶負載,實時匹配負載資源將用戶成本降到最低;全域資料分層引擎GTE,將部分不常用資料放到低成本的物件存盤上,GTE引擎還能支持多個實體共享一份資料同時讀取;NDPQ近存盤并行查詢技術,把一些算子下推到存盤上進行計算,計算節點和存盤節點都能夠進行本地處理,減少網路帶寬傳輸,提高業務效率,
資料庫的復雜性下沉,既是技術的下沉,華為云GaussDB將復雜性下沉到離用戶更遠的一層,也是場景應用的下沉,讓資料庫去適配應用開發者的習慣,企業用戶離DaaS(Database as a Service)才能越來越近,
華為從2007年就開始研發記憶體資料庫,起初是因為電信領域對資料的要求極高,市場上找不到能與之較好契合的資料庫,后來隨著華為業務的發展,華為不斷投入資源研發資料庫,打造了一系列資料庫產品,
蘇光牛提到,華為本身對資料庫的要求就是全方位的,包括:華為自身的IT系統、華為成熟的ICT業務以及華為的互聯網業務、終端云等需求,GaussDB既要滿足金融政企對資料庫的嚴苛訴求,也要滿足互聯網行業這樣典型的To C類業務訴求,這是華為云資料庫區別于其他廠商的關鍵,
因此,GaussDB一開始就瞄準全行業不同場景,與云平臺的技術能力深度結合,把云原生資料庫的彈性、極簡體驗做到極致,這也是資料庫的未來,企業無需關注資料庫的型別,即可擁有無感知的體驗,
例如華為運動健康App,全球范圍內用戶數超4億,月活躍用戶數超過9000萬,它選擇了華為云GaussDB(for Cassandra),存算分離架構可以很好滿足業務海量并發的需求,同時具備快速擴容能力,高峰期承載上千萬QPS,最大能夠支持百億行的表,
互聯網應用重視資料庫的性價比,且對彈性擴展的靈活性要求高,GaussDB(for Cassandra)能夠保證業務高并發運行的同時,實作低時延,很好地滿足了穿戴設備資料寫入的需求,
再如永安保險,保險業務對資料庫的擴展性、性能等要求極高,更要滿足資料安全與災備監管要求,新時代業務敏捷創新與上線,呼喚云化開放架構和分布式技術,永安保險希望找到“一專多能”的云原生資料庫,
華為云GaussDB(for MySQL)和資料復制服務DRS,支持主流商業資料庫生態,全堆疊工具鏈助力切換主流商業資料庫,業務無需改造,資源彈性擴容能力強,且華為云DRS簡單易用、安全可靠,實作了永安保險意外險和健康險業務的高效上云,
保險業務屬于金融場景,是資料庫領域的核心地帶之一,在云原生時代的大背景下,以華為云GaussDB整體為代表的“新”資料庫,正在挑戰Oracle和IBM DB2等為代表的“舊”資料庫,新與舊的博弈,最終由客戶業務場景來評判,云原生資料庫正在攻城略地,
在全方位場景化的驅動下,華為云資料庫凝練出自己的發展方向,讓企業客戶不必糾結于復雜的技術,儼然也成為云原生資料庫行業的風向標,云原生資料庫的成熟態,行且將至,
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標籤:SQL Server
