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2020-12-01 00:00:00
近年來，隨著金融業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，基于海量數(shù)據(jù)的高并發(fā)實時交易，在保障安全可靠的基礎(chǔ)上要求數(shù)據(jù)庫具備彈性擴展和高可用能力，推動傳統(tǒng)集中式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫向分布式的云數(shù)據(jù)庫遷移。同時在業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)遷移到分布式數(shù)據(jù)庫的過程中也面臨著諸多挑戰(zhàn)，更穩(wěn)定、更高性能、更安全的數(shù)據(jù)庫成為企業(yè)客戶關(guān)注的重點。
近日，在dbaplus社區(qū)主辦的FinTec技術(shù)沙龍上，金山云數(shù)據(jù)庫資深架構(gòu)師張健分享了金山云分布式數(shù)據(jù)庫DragonBase架構(gòu)設(shè)計與實踐。
分布式數(shù)據(jù)庫正逐漸滲入金融行業(yè)
Gartner數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020年全球數(shù)據(jù)庫軟件市場將達到549億美元。而我國數(shù)據(jù)庫軟件市場規(guī)模大約在200億人民幣(智研咨詢統(tǒng)計)，僅占全球整體市場的1/20左右，市場發(fā)展空間巨大。
從全球市場范疇來看，目前Oracle、IBM和Microsoft等國外巨頭的關(guān)系數(shù)據(jù)庫軟件仍然占據(jù)市場主導(dǎo)地位。但從數(shù)據(jù)庫權(quán)威排名變化趨勢來看，數(shù)據(jù)庫正在朝多元化路線發(fā)展，傳統(tǒng)商業(yè)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的熱度逐漸下降，更多的企業(yè)級用戶，逐漸轉(zhuǎn)向云數(shù)據(jù)庫及開源數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。在國內(nèi)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫市場中，云化部署模式正在逐漸超越傳統(tǒng)部署模式并成為市場的發(fā)展趨勢。
銀行的業(yè)務(wù)特性本身對數(shù)據(jù)庫的依賴程度特別高，每一筆交易都需要操作數(shù)據(jù)庫，要求數(shù)據(jù)不能丟、數(shù)據(jù)不能錯、數(shù)據(jù)持續(xù)性、數(shù)據(jù)響應(yīng)快，對數(shù)據(jù)庫的要求極為嚴苛。2019年人民銀行發(fā)布《金融科技(FinTech)發(fā)展規(guī)劃(2019-2021年)》加強分布式數(shù)據(jù)庫金融應(yīng)用的長期規(guī)劃;2020年人民銀行發(fā)布《中國金融業(yè)信息技術(shù)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》繼續(xù)擴大金融信用信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫覆蓋面;同時，兼顧業(yè)務(wù)發(fā)展、成本控制和安全監(jiān)管等因素，推動傳統(tǒng)集中式商業(yè)數(shù)據(jù)庫向分布式數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)移。
“一致性、高可用、安全、性能、擴展性、兼容性和可運維性是分布式數(shù)據(jù)庫的核心要素。”張健說到，與之伴隨，數(shù)據(jù)庫的技術(shù)架構(gòu)也在不斷演進，經(jīng)歷單體數(shù)據(jù)庫、垂直拆分的分布式數(shù)據(jù)庫、分庫分表的分布式數(shù)據(jù)庫、計算存儲分離的云原生數(shù)據(jù)庫，再到TP與AP橫向打通的HTAP架構(gòu)數(shù)據(jù)庫。
張健表示，DragonBase是金山云研發(fā)的能滿足金融級業(yè)務(wù)需求的分布式數(shù)據(jù)庫。DragonBase可提供資源虛擬化、多租戶、彈性擴容、數(shù)據(jù)備份恢復(fù)、數(shù)據(jù)遷移等能力，同時具備細粒度權(quán)限管理、訪問控制、安全審計和加密等安全類功能。既支持基于x86服務(wù)器部署，也支持基于國內(nèi)服務(wù)器和操作系統(tǒng)的部署，可提供“兩地三中心”和“三地五中心” 的地域級故障自動無損容災(zāi)的能力，旨在為企業(yè)用戶提供高可用、高可靠、高性能、高安全、可擴展、強一致和高度兼容的分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。
五年時間打磨打造DragonBase優(yōu)勢
“2016年金山云發(fā)布了DragonBase單體版本，2017-2018年深度優(yōu)化單體版本穩(wěn)定性和性能;于2019發(fā)布DragonBase分布式1.0版本，2020發(fā)布升級版本2.0支持分布式事務(wù)、分布式計算、高可用、彈性擴展、安全審計、數(shù)據(jù)強一致、災(zāi)備恢復(fù)、云管平臺和數(shù)據(jù)遷移等諸多核心能力，正在研發(fā)的DragonBase3.0版本將在Oracle兼容、分布式計算引擎和自動化運維等方面進行迭代。”張健表示。
DragonBase產(chǎn)品架構(gòu)采用計算與存儲分離的分布式架構(gòu)，經(jīng)過五年多的打磨，構(gòu)建起自身的產(chǎn)品優(yōu)勢。
在高性能方面，結(jié)合軟硬件優(yōu)勢，硬件層面支持高性能存儲介質(zhì)如 NVME，Optane 3Xpoint等。軟件層面通過分布式并行計算、讀寫分離和流量智能調(diào)度、連接池管理以及異步事務(wù)優(yōu)化等多種手段，大幅提高系統(tǒng)吞吐。
在高可靠性上，通過強一致的多副本管理、靈活災(zāi)備策略和完備的備份體系，配合鏈路、數(shù)據(jù)加密技術(shù)及快速數(shù)據(jù)重建技術(shù)，提供數(shù)據(jù)的安全可靠保障能力，保證 RPO為 0。 “考慮到不同業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)一致性的要求不同，DragonBase提供異步、半同步和基于raft的強同步等多種數(shù)據(jù)同步模式，業(yè)務(wù)可按需調(diào)配?！睆埥”硎?。
在高可用性上，提供主從熱備和自動故障切換機制，同時支持“兩地三中心”和“三地五中心”的跨地域高可用部署，提供實例級、機房級、地域級的服務(wù)高可用保障，保證 RTO < 30秒。
在可擴展性上，支持平滑的彈性擴容、無縫的版本升降級，對業(yè)務(wù)幾乎無感。集群擴展同時支持手動和自動模式，實現(xiàn)按需彈性擴展，從容應(yīng)對緊急擴容場景。
在安全性上，DragonBase支持三權(quán)分立，安全管理員、審計管理員、數(shù)據(jù)庫管理員，三個角色之間相互制約，消除系統(tǒng)中出現(xiàn)的超級權(quán)限，從系統(tǒng)角色上解決數(shù)據(jù)安全問題，達到約束各種類型用戶的操作行為?！啊龣?quán)分立 + 訪問控制 + 安全審計 + 加密技術(shù)’是DragonBase的安全機制?！睆埥”硎?。
目前，DragonBase已在金融、互聯(lián)網(wǎng)、政企等多領(lǐng)域?qū)嵺`應(yīng)用。DragonBase可提供穩(wěn)定、高性能、安全可靠的數(shù)據(jù)庫服務(wù)。在促銷、秒殺等典型電商應(yīng)用場景中實現(xiàn)彈性擴容;在游戲應(yīng)用中，提供任意時間點恢復(fù)能力，有效支持游戲回檔場景;金融領(lǐng)域，支持數(shù)據(jù)強一致性，“兩地三中心”、“三地五中心”的部署架構(gòu)，充分滿足金融級合規(guī)可靠性要求。
最后，張健表示，DragonBase具備完善的數(shù)據(jù)遷移方案，可協(xié)助用戶從其數(shù)據(jù)庫到遷移到DragonBase，盡量不修改用戶業(yè)務(wù)，極大降低服務(wù)遷移成本。金山云也將持續(xù)推進分布式數(shù)據(jù)庫功能和架構(gòu)的升級迭代，為各行業(yè)客戶提供穩(wěn)定、安全、可靠的數(shù)據(jù)庫服務(wù)。