更新时间:2022-09-15 14:08:56
数据库是企业IT系统的核心,其性能表现会直接影响整体业务系统的性能表现,而影响数据库性能因素包括系统架构设计、应用程序业务SQL语句、数据库参数优化配置、数据库运行的资源能力。系统架构设计和应用程序业务SQL语句都属于数据库外围,需要从整体业务上去设计优化;数据库的参数配置,核心是要根据数据库上的业务和硬件特点细调参数,丰富的DBA经验对此项影响很大,归属于软件配置内容且随时可调整。数据库的硬件资源,在传统企业中属于一项固定资产投资,前期投资成本高,后期更换成本更高,云时代虽然能够随时扩容硬件资源和更换,但亦受到数据迁移、业务停服等影响,因此好的硬件资源选择非常重要。
影响性能的硬件包括CPU、内存、磁盘、网络:
重点分析磁盘性能对业务有影响的因素包括:
上面提到本地盘的性能要好于云盘,那么为什么云数据库RDS的发展要往云盘方向走呢?主要原因除了性能以外,云盘还有诸多企业特性满足各类业务需求,如三副本数据存储可保证业务数据可靠性达到9个9,存储与计算分离,可支持容量更大同时扩容相对更简单等。而ESSD云盘相对SSD云盘,企业特性有非常大的加强,同时重点性能表现大大提升,达到本地盘能力甚至超越。下面我将重点分析企业级高性能存储ESSD的核心能力。
ESSD最大实现单实例单盘100万IOPS,并且读写时延降低70%+,最快达到200us,核心能力的技术保障是ESSD首次采用面向未来的架构设计。首先ESSD云盘采用RDMA网卡,在硬件上保障了网络吞吐能力达到了50Gbps。其次在软件层面阿里云研发了新一代的底层存储系统,存储引擎2.0,性能表现极致同时坚如磐石,是稳定性能表现的关键,高IOPS场景下响应时间几乎无抖动。最后软件架构层面实现了全用户态协议栈,降低了70%时延。
阿里云自研的存储引擎2.0新架构是性能提升关键,实现了用户态文件系统(FusionEngine)、高性能网络库(Optimized TCP RDMA)、极致的软件栈优化(实现无锁、无上下文切换、零拷贝),多流映射(吞吐量提升三倍),实现动态切换(99.9%分位延迟降为1/10)等核心技术。
RDS 率先支持ESSD存储,第一时间为客户提供高性能的数据库服务,经过实际客户业务测试,MySQL数据库在云盘容量减少60%的前提下,较SSD云盘,ESSD云盘TPS提升200%以上,时延降低60%以上。
磁盘容量规划是非常重要的数据库设计内容,云时代客户可以先购买够用的小空间容量,之后根据业务发展弹性扩容空间。在此之前,云数据库云盘的扩容都会涉及到业务闪断,比如说MySQL 5.7高可用版、SQL Server 2016 标准高可用版,用户发起磁盘扩容需求后,RDS管控系统会先在后端扩容备库磁盘空间,然后做主备切换(涉及业务连接闪断),最后再原主库扩容磁盘空间,扩容期间具体的实例主机都会涉及重启,整个过程约花费半小时(但业务影响只有闪断),有时也很难解决燃眉之急。
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