摘要:华为云 NoSQL 数据库架构师余汶龙受邀参加第十三届中国系统架构师大会(SACC2021)并发表了重要演讲,分享了 GaussDB(for Redis)的存算分离架构设计理念以及构筑的产品核心竞争力,以创新技术构建业务敏捷性,驱动企业数字化转型。


5 月 20-22 日,以“数字转型、架构重塑”为主题的第十三届中国系统架构师大会(SACC2021)在云端进行网络直播。华为云 NoSQL 数据库架构师余汶龙受邀参加并发表了重要演讲,分享了 GaussDB(for Redis)的存算分离架构设计理念以及构筑的产品核心竞争力,以创新技术构建业务敏捷性,驱动企业数字化转型。


Redis 作为业界最受欢迎的 NoSQL 数据库之一,在性能、数据结构多样性等方面具备优势。但随着企业数字化进程加快,开源 Redis 在 AOF 膨胀、快照性能、主从脱节、高成本、低容量等方面的劣势愈发明显,这也进一步催生了 Redis 生态的技术革新。


GaussDB(for Redis)是华为云数据库团队自主研发的兼容 Redis 协议的云原生数据库,该数据库采用计算存储分离架构,突破开源 Redis 的内存限制,可轻松扩展至 PB 级存储。


在 GaussDB(for Redis)计算存储分离架构模型下,计算层提供了热数据缓存,存储层负责将全量数据落盘。内部通过 RDMA 高速网络互连,通过算法预测用户访问规律,实现数据的自动冷热交换,最终达到极致的性能提升。


该架构底层核心部分是基于华为内部强大且广泛使用的自研分布式存储系统 DFV,实现了一套 Share Everything 的云原生架构,充分发挥了云原生的弹性伸缩、资源共享的优势,完美避开了开源 Redis 的主从堆积、主从不一致、fork 抖动、内存利用率只有 50%、大 key 阻塞、gossip 集群管理等问题。


拥有 5 大核心竞争力的华为云 GaussDB,成 SACC2021 最靓那一个…_存算分离


基于该架构,GaussDB(for Redis)构筑了强一致、高可用、冷热分离、弹性伸缩、高性能等 5 大极具竞争力的能力优势。


l  强一致。数据复制是存储的事情,因此专业的事情交给专业的团队来做。通过分布式存储 DFV,GaussDB(for Redis)轻松实现了 3 副本强一致,并可轻松支持 6 副本,为业界首创。在强一致架构下,用户再也不用担心开源 Redis 的主从堆积带来的丢数据、不一致、OOM 等极端问题,更不用担心业务出错,比如计数器、限流器、访问统计、hash 字段等不一致。


l  高可用。开源 Redis 的单分片和集群,其数据复制都采用主从架构,导致 N 个节点的集群,如果同时挂掉一对主从(即 2 个节点),整个集群就不可用。而 GaussDB(for Redis)采用存算分离之后,每个计算节点都可以看到并共享所有数据。因此对于 N 个节点的实例,最多可以容忍 N-1 个节点异常,真正做到了超高可用性。


l  冷热分离。为充分发挥数据价值,GaussDB(forRedis)实行冷热数据分离,热数据放在内存,冷数据放在磁盘,同时自动 LRU 淘汰冷数据,实时预测算法加载热数据。这样既使得冷热数据一致性强,交互逻辑又简单,对业务友好。


l  弹性伸缩。数据量膨胀到一定规模后,扩容往往被认为是个高危且困难的操作。GaussDB(for Redis)基于云原生架构,将计算资源和存储资源的扩容解耦。计算层扩容,无需任何数据搬迁,只需修改路由映射,即可秒级完成。存储层是个共建的超级数据湖,其容量巨大,拥有极佳的动态扩容能力。此外,基于 64MB 细粒度数据分区,整个扩容过程,对上层数据库业务几乎无感。因此 GaussDB(forRedis)可以轻松支撑业务后期的大规模膨胀,并且真正做到计算/存储分层的按需扩容和购买。


l  高性能。受益于多点读写,并且不存在备节点浪费资源,GaussDB(forRedis)在性能比拼中,吞吐和时延能力领先于其它云厂商 2-3 倍。同时受益于多线程架构、高压缩比、高内存利用率等优势,GaussDB(for Redis)对比相同内存的开源 Redis,吞吐和时延表现更为优秀。


存算分离的分布式架构是大势所趋,目前已经有越来越多的企业选择将核心业务上云到该架构,而且基于该架构构建的产品核心能力,又极大促进了企业业务的发展,加速企业数字化转型升级。华为云期待未来能有更多企业客户,基于 GaussDB(for Redis)的核心能力,共促产业发展,共赢时代新机遇!


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