AISWare AIDB亞信資料庫產品特性解讀——平滑彈性擴充套件(一)

AISWare AIDB亞信資料庫（以下簡稱：AIDB）作為一款高效能、高可用的分散式關係型資料庫產品，各個現場的使用者量很大，資料成倍增長，複雜的業務、巨量的資料對系統效能提出了更高的要求。

如何通過資料庫節點的彈性伸縮，實現使用者無感知的平滑擴充套件，並無需上層應用進行停機維護，成為業務側的迫切需求。

本文將詳細解讀AIDB的平滑擴充套件能力，和幾種常見業務架構的對比。

幾種常用的業務架構設計

傳統資料庫，依賴單節點效能，單個伺服器的處理能力、磁碟空間、網路I/O都是有限的，水平擴充套件比較困難。業務架構設計過程中，更傾向於分庫設計，將其切分成更多更小的庫，把效能壓力分攤到各例項。

分散式資料庫，是以叢集算力挑戰傳統資料庫，對單個伺服器的要求不高。業務架構在設計過程中，更多地考慮業務邏輯本身，而非資料如何分層。資料模型在設計過程中，在內部執行分片策略，強調資料分片對上層應用無感知。

目前，也有 使用中介軟體的分散式資料庫存在。但接入代理層導致的慢SQL、效能不高等問題，使得『真正資料庫級別』的分散式，成為在業務架構上實現彈性擴充套件的最佳解決方案。

AIDB的平滑彈性擴充套件

AIDB基於自研的原生分散式架構， 產品架構、底層儲存和查詢處理，均面向分散式資料管理需求。資料庫叢集作為一個整體對外提供服務，在叢集內部實現了不停機擴容、負載均衡、強一致性等細節，且提供C/ API/ODBC/JDBC/Python等多種開發語言支援。

如上圖，AIDB是一個多節點的資料庫叢集，從管理節點提供的全域性後設資料中心、資料分片、負載均衡等功能，實現資料節點（Raft Group）的自動化擴縮容和分散式管理，即可線上增刪節點組，節點數量按需靈活擴充套件。

AIDB叢集內部，資料採用Hash和Range分片演算法雜湊在不同的節點，對業務的侵入性小。單張表資料量過大時，使用者無需關注Sharding等實現細節，資料自動負載均衡。

節點間的資料訪問，支援RDMA（Remote Direct Memory Access）高速網路模式，可以簡單理解為，網路卡完全繞過CPU實現兩個伺服器之間的記憶體資料交換，大幅提升了傳輸效率，有利於整個資料庫獲得更低延遲、更高吞吐。

水平與垂直擴充套件

資料庫的擴充套件，通常有垂直（Scale up）和水平（Scale out）兩種方式，垂直擴充套件是指伺服器硬體升級，水平擴充套件是指叢集節點增加。AIDB支援以上兩種擴充套件方式：

• 垂直擴充套件：超強的scale up能力，對單個節點的CPU、記憶體、連線數不做限制；
• 水平擴充套件：使用者可線上進行擴容操作，動態伸縮節點，保障線上業務的連續性。

AIDB的平滑擴充套件能力， 在伺服器利用率和管理複雜性上，均明顯優於中介軟體方案。分庫分表後，使用者的資料散落在不同的庫和表中，資料的CURD操作，是通過資料庫本身的SQL層去執行分散式事務的管理，保障事務的ACID特性。

小結

本次章節，主要介紹了AIDB的彈性擴充套件能力，在實際應用中，系統的併發量很高，即便是空閒時段也有相當的訪問量；而海量資料的長時停機遷移，對使用者的影響更加明顯。

如何實現不停機地平滑擴充套件？線上擴容，又需要注意哪些關鍵點？我們將在後續章節，分享AIDB資料庫在通訊行業提供平滑擴充套件服務的最佳實踐、和典型案例。

關於AISWare AIDB 亞信資料庫

AISWare AIDB亞信資料庫是亞信科技（股票程式碼01675.HK）自研的分散式關係型資料庫，依託多年行業積累與實踐經驗精心打造。具備原生分散式、百萬高併發、“電信級”高可用、平滑擴充套件、分層儲存等特性，同時具備全面相容MySQL、視覺化運維，支援高吞吐低時延OLTP類場景等優勢。至今已成功應用於中國移動､中國電信､中國聯通的核心業務系統，服務於國內外電信、廣電、交通等行業客戶。