> **分享嘉賓**：邱學達
百度雲原生資料庫資深技術專家
**整理**：[墨天輪社群](https://www.modb.pro/?0509 "墨天輪社群")

**導讀**

業務上雲的大背景對彈性與可靠性的要求越來越高，傳統架構的單機資料庫或是分片資料庫已經很難支撐快速增長的業務，導致單機瓶頸、擴容縮量、故障恢復慢、相容性、資源利用率低等一系列的問題顯現，同時單機時代資料庫的的缺點會在雲上高倍率放大。

基於這些痛點，墨天輪技術社群邀請到來自百度雲資料庫資深技術專家，擁有多年資料庫與分散式儲存開發經驗的嘉賓**邱學達**，為大家帶來【**GaiaDB架構解析及網際網路應用案例**】的主題分享，談談雲原生資料庫GaiaDB如何解決雲上場景的業務需求。

###  GaiaDB是什麼？

#### 1、 GaiaDB 的核心特性

[GaiaDB](https://www.modb.pro/wiki/669?0509 "GaiaDB")是百度自研的新一代企業級雲原生資料庫，採用領先的存算分離架構設計，真正實現按需、極致彈性擴充套件能力，最大容量可擴充套件128TB以上，吞吐達到150+萬 QPS ，成本僅商業資料的 1/10。

作為設計之初的核心理念，GaiaDB能夠完全相容開源生態，同時GaiaDB還擁有易擴充套件、易維護、強一致、多地域的核心特性。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-4404b2c85153e84ffabe0507b59c3f53a6c.png)
*圖1 GaiaDB的核心特性介紹*

#### 2、 GaiaDB 的設計架構

GaiaDB的設計架構從上至下分別是**接入層、計算層、儲存層**，接入層負責連線池，負載均衡基礎的功能，包括ip的黑白名單；計算層使用傳統的易主多重架構，讀寫邏輯包括ACID，完全相容MySQL生態；儲存層負責熱資料也就是wal日誌高可用、高可靠，以及資料頁的高可用高可靠。

GaiaDB特性得以實現的核心是**存算分離**的技術，即透過對傳統資料庫的改造，把**計算層和儲存層分為了兩個層級**，這樣就能夠解決兩層分別彈性、分別結偶，分別高可用，從而**打破了傳統單機計算儲存的匹配不均，以及比例不等的痛點**。

不僅如此，GaiaDB能夠幫助**主庫在同等的計算資源中取得更高的效能**。傳統的架構下中主庫負載高，而在新的架構下，主庫只需要把WAL日誌寫到儲存層的log series叢集中，當高可靠的log series叢集儲存下來之後，主庫就可以返回並提交事務，從而將資料頁回放，日誌的高可用，高可靠留給儲存層結構來做，這樣便大大降低了主庫以及CPU記憶體的這種負載壓力。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-bd2193b087db7088979731046883552496c.png)
*圖2 GaiaDB的高可用架構示意*

#### 3、GaiaDB 優勢

**首先GaiaDB能夠全方位、100%相容MySQL**，做到SQL語法相容、協議相容、工具生態相容、其他特性相容。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-0948f2df717e4076b2aab5b672cdb1a543a.png)
*圖3 GaiaDB優勢：相容幷包*

**GaiaDB的極致彈性表現在計算層彈性與儲存層彈性**，計算節點橫向與縱向彈性，耗時小於30s，同時擴容過程對業務透明。其次儲存層彈效能夠實現按需分配，提高共享儲存池的利用率，同時支援接入各類冷熱介質/分層儲存，介質隻影響讀延遲。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-c546b5904bddcc612394b2ffd0d4d37fbd4.png)
*圖4 GaiaDB優勢：極致彈性*

**GaiaDB第三個優勢是備份恢復，在並行備份與恢復時，百TB備份耗時小於1h**。GaiaDB支援邏輯備份、物理備份、同時支援AWS S3介面。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-574d5dc01b6dfda5aa5c9607a3de5da4327.png)

**GaiaDB第四個優勢是資料強一致，實現秒級故障恢復**。架構每一層都實現高可用、高可靠。
主庫不負責資料的持久化，因此故障不影響資料的完整性，大大降低了資料恢復的時間，降低風險。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-63b1b298c0ae424ab6a7676a4d6a2b17e13.png)
*圖5 GaiaDB優勢：資料強一致*

網際網路業務下要求多地多活，當單地出現故障時能夠快速恢復業務。**GaiaDB提供的IDC容災部署架構**能夠支援異地熱活，同時能夠輕鬆實現故障切換，保證業務的順利進行。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-d7e311f8bc849bd9545373219bc8c6bdab6.png)
*圖6 GaiaDB IDC容災部署架構*

最後，**GaiaDB提供運維管理與叢集監控的功能**。在運維管理中，提供視覺化與命令列的運維管理方式，包括叢集建立、啟停、庫表管理、備份管理、空間分析和節點拓撲等。同時GaiaDB採用了開源的Prometheus+Grafana作為監控方案，實現計算節點、LS、PS等節點的多指標監控。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-aac182ff68434c9b9d2fcf6778e8c0c4670.png)
*圖7 GaiaDB提供運維管理&叢集監控*

作為一款雲原生資料庫，GaiaDB採用儲存和計算分離的架構，所有計算節點共享一份資料，提供分鐘級的配置升降級、秒級的故障恢復、全域性資料一致性和資料備份容災服務，既融合了商業資料庫穩定可靠、高效能、可擴充套件的特徵，又具有開源雲資料庫簡單開放、自我迭代的優勢。

### GaiaDB 應用場景

GaiaDB組作為百度智慧雲自研的雲原生關係型資料庫，可以100%相容MySQL語法，儲存容量最高可達128TB，單庫最多可擴充套件到16個節點，適用於大容量、高效能、高彈行的應用場景，接下來我們來看兩個典型的應用場景。

#### 1、場景一：大容量+低成本儲存

隨著業務的不斷髮展，傳統資料庫架構會遇到儲存和效能的雙重瓶頸，無法支撐業務幾十TB的高效能訪問。GaiaDB採用計算和儲存分離的架構，實現了大容量與低成本儲存的需求。透過綜合測算，**GaiaDB成本只有傳統架構的10%-50%**。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-faf1959acf949057ee4f4f26ed3efceff3b.png)

#### 2、場景二：爆款產品極速上線

爆款產品往往帶來幾天百倍流量與資料量尖峰，而傳統資料庫無法快速的應對這種場景，拆庫拆表會極大拖慢業務迭代節奏。 
**GaiaDB提供了極致的彈效能力，實現秒級擴縮容，輕鬆應對流量浪湧**。

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-115ddd0e5e4a8e7452434860ac58c4c3547.png)

GaiaDB既融合了商業資料庫穩定可靠、高效能、可擴充套件的特徵，又具有開源雲資料庫簡單開放、自我迭代的優勢，解決雲上業務的需求，相信GaiaDB是很好的選擇。

我今天的分享就到這裡，謝謝大家！

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