云原生架构下构建数据库服务

核心观点与关键数据

新架构必要性
当前存算一体化架构存在备份恢复时长随数据量增长、磁盘规格受限、计算资源上限受代次限制等劣势，而集群版架构通过计算资源与磁盘规格解耦、支持全性能级别磁盘、高频快照等特性，更适合业务变化频繁、数据量大的在线业务系统。

集群版架构优势

• 弹性扩展：CPU最大支持512核、内存最大支持2TB、存储最大支持32TB，支持5分钟快速横向扩容，具备独立只读、自动读写分离和故障转移能力。
• 内核特性优化：
  • BP预热：通过主从缓存同步优化，解决新节点Buffer Pool预热耗时问题，提升业务恢复效率。
  • 16k原子写：采用文件系统COW异地更新机制，优化写入性能并减少数据写入量。
  • 快照兼容性：通过锁时同步技术解决XFS reflink与云盘快照的兼容问题，性能下降约2%。
  • 跨CCD优化：针对AMD ZEN4架构，通过调度策略优化减少跨CCD访问，性能提升14%，并进一步优化numa spinlock锁粒度和跨LLC调度策略。
• 性能提升：读写混合场景下性能提升30%~50%（sysbench测试）。
• 新架构特性：支持从机只读、快速节点添加、节点监控等能力。

研究结论
集群版架构通过内核特性优化和弹性扩展能力，显著提升高并发场景下的业务性能和可用性，适用于数据量大、业务变化频繁的场景，并支持一键升级存量架构。

RoadMap规划

• 提供完整灵活的备份策略。
• 自动扩缩容存储。
• 一键升级存量架构。