沙利文雲原生資料庫報告解讀：騰訊雲在多維指標評定中皆處於領先地位

2024年1月22日，沙利文分析師對《2023年中國雲原生資料庫十大廠商推薦-市場綜合力表現》報告進行了線上解讀，在分享雲原生資料庫發展現狀以及最新技術趨勢的同時，對騰訊雲在雲原生資料庫領域的產品能力給與了最高評價。

“騰訊雲在十大雲原生資料庫中整體表現優秀，不管是產品功能還是在運維管理評測中，都有突出表現。”沙利文中國高階分析師霍翰松在主題分享中表示，騰訊雲原生資料庫TDSQL-C在雲原生能力、可觀測性以及基於分散式共享儲存的“日誌即資料庫”架構創新能力等方面處於引領者地位。

TDSQL-C緊密結合客戶需求推動技術創新，確保技術高效落地，真正服務客戶。比如：在騰訊雲Serverless技術創新中首 創了可釋放儲存、恢復感知器等能力，很好地滿足了客戶需求。同時，雲原生資料庫彈性括縮的時候，是否能夠平滑是一大挑戰，而騰訊雲基於自身技術上的優勢，能夠給客戶帶來順暢體驗，確保應用高峰和低峰間無感覺適配所需要的資源。另外，在AI能力方面，騰訊雲基於在AI的技術儲備，也已經快速融入資料庫系列產品創新中，透過 “以資料為中心”這樣一個理念幫助客戶更好地使用雲原生資料庫。

面向市場，騰訊雲建立了完善的服務體系，能夠幫助客戶去建設以及持續最佳化雲原生資料庫架構。TDSQL-C在政府、金融等行業已經實現大規模落地，知道如何更好地滿足客戶需求, 成為產品快速迭代的基礎。

經過一系列的技術研究以及對市場的洞察，TDSQL-C在雲原生及創新性技術、基礎雲服務功能、運維管理、生態建設、服務與市場、安全保障等六項指標中皆打中要點，在雲原生資料庫市場的整體表現處於領導者地位。

Serverless重新定義下一代雲原生資料庫

在沙利文報告解讀中，特別強調了Serverless能力。那麼，這兩年大火的Serverless DB，或者說雲原生的Serverless形態，究竟是怎樣一款產品，能夠給客戶的業務帶來哪些價值?騰訊雲資料庫產品總監 劉迪，進行了主題分享。

騰訊雲原生資料庫TDSQL-C分為三個架構層，包括資料庫代理層、計算層、儲存層，相互協同為客戶提供較傳統雲資料庫更好的效能和更穩定的資料庫服務。其中，在計算層又支援了三種引擎的兩類，兩類是指OLTP和OLAP雙引擎混合部署來支撐業務，不管是複雜的聚合、排序等計算任務、批次報表的處理，還是業務的事務級查詢都能夠有較好的效能和效果。在三種引擎中，本文重點關注Serverless計算引擎，這是在分散式共享儲存架構在構建的一個Serverless資料庫服務。

雲原生資料庫TDSQL-C 是騰訊雲自研的新一代企業級雲原生資料庫，融合了傳統開源、商用資料庫設計理念，藉助雲端計算與新硬體技術的優勢，採用“儲存和計算分離的架構”100%相容MySQL，為客戶提供極致彈性、高效能、高可用、高可靠、安全的資料服務。憑藉卓越的Serverless架構支援模式，具有自動擴充套件、僅按照實際使用量計費的特性，不用不計算成本，讓資料庫以超低成本執行，可讓總體成本降低60%。

TDSQL-C Serverless架構之所以獲得快速發展，是因其在計算和儲存層能給客戶帶來更卓越的體驗。特別是儲存層，主要依託於雲原生資料庫能力，提供了分散式共享儲存技術以及分離的日誌即資料庫的架構，使得計算節點完全無狀態化, 能夠實現秒級伸縮、跨機彈性。由於在儲存層實現了池化資源，單個例項能夠支援零到PB級的資料儲存, 並且支援了自動回收碎片空間的特性，不需要像傳統資料庫一樣需要定期碎片整理才能釋放儲存空間。同時，透過豐富的監控資源讓客戶感知到目前真正使用的資源和現在的壓力和負載情況的一個匹配程度。

具體而言，TDSQL-C Serverless有四大核心特性：

1、極致橫縱向彈性，資源如水般可涓流可傾斜

傳統資料庫大多數是固定規格，比如2核4G或者4核8G，即便是資源閒置，也需要為之付費，一旦業務負載上來，極易造成緊急擴容不及時, 資料庫現有規格無法承載而導致系統崩潰。

之前，一些電商客戶採用的方案是提前一個月預估大促時業務壓力可能會漲到多少,進而評估出所需要的資源量,並進行提前擴容。更專業的客戶會做模擬壓測來進行資源評估。但提前對資源的預測和擴容不僅會產生大量成本消耗, 同時一旦由於預估不準確,出現資源不足，會導致運營事故發生。就像幾年前電商秒殺場景，經常因為某個商品突然成為“爆款”, 業務壓力超過預估的10倍多, 導致消費者的購買頁面不響應或者超時，這種場景就是典型的資料庫效能達到瓶頸，沒有辦法及時響應請求。

如果是Serverless架構，可以提供極致的縱向擴充套件能力。當客戶的資源閒置，無需支付任何費用，系統會預設資源的使用率為0，如果業務側發起了資料庫請求，會根據客戶現有的壓力請求進行合理、動態、平滑地分配計算資源，幫助客戶應對業務波峰、波谷業務的穩定性挑戰，平衡資源的使用。

除了極致的縱向彈性特性，Serverless架構還具備極致的橫向擴充套件能力。在繼承之前雲原生架構充分彈性的基礎上，實現了CPU、記憶體、儲存“三層解耦”。透過只讀節點、資料庫代理等元件的叢集架構設計，使得只讀節點的個數與資源配比具備了動態關聯，根據客戶負載的特性, 能夠動態擴充套件只讀例項個數. 拉伸資料庫代理的承載力,識別流量特徵打散到多個只讀節點，從而合理地提高資料庫效能。

簡而言之，Serverless架構之所以能夠降本增效，是基於一種動態負載的判斷來實現極致的橫向加縱向擴充套件，再結合上層的資料庫代理層的彈性來實現整個雲原生資料庫叢集各節點、各元件都能夠支援Serverless彈性伸縮，全面提高業務效率。

2、連線不斷，秒級冷啟動

TDSQL-C Serverless在連線的保活上也做了大量最佳化。Serverless資料庫服務的核心客戶價值之一是不使用不計費，或者說不使用系統就定期把這個節點給回收掉，這樣就會產生在啟用時存在一個連線喚醒的階段，該階段會出現首個連線失敗, 極大地影響體驗。雖然，在雲原生架構下，啟用的時效大大提升，但肯定不如一個活躍的資料庫程式那樣快速響應。

以騰訊雲支撐的大量微信小程式場景為例，web應用有很多小程式的客戶，如果第一次拉起報出404頁面，需要再刷，這個體驗非常差。如何保證首次連線快速響應，準確獲取對應資料?騰訊雲TDSQL-C Serverless增加了“恢復感知器”模組，能夠保活初次喚醒連線，首個連線會經過這個恢復感知器，並進行連線保持, 而後面的活躍新建鏈就不會再經過這個恢復感知器來獲得業務請求，提升處理效率, 這種方案讓客戶體驗更上新臺階。

3、業內首創可釋放儲存，進一步壓縮儲存成本

今年騰訊雲首發的一個業內首創的特性就是“可釋放儲存”。TDSQL-C Serverless實現了全鏈路的極致Serverless，既能夠實現計算層的彈性伸縮不使用不計費，又做到了儲存層在沒有請求的場景快速落冷並支援秒級恢復。

可釋放儲存的原理是，將儲存層的冷資料能夠進行快速的歸檔，歸檔以後費用可以降低80%。有人可能會說，這不就是一個歸檔能力，用備份是不是也能做到，只把備份存在一個非常低的介質上?這其中的關鍵技術在於快速恢復，在這一層面騰訊雲做了大量工作，才做到根據客戶的SQL請求快速恢復所需要查詢的頁面。

對於客戶來說，基於可釋放儲存這一特性，能夠在秒級完成全部冷資料恢復，或者說按需快速完成資料預熱。

4、絕對平滑彈性擴縮容

在很多客戶的核心繫統中，只要資源預留的足夠多，或者說CPU預測演算法上面做得足夠精準，CPU的擴容可以做到相對平滑。但在記憶體層的申請、釋放等過程中極易出現效能抖動。

針對IO瓶頸，在雲原生資料庫TDSQL-C採用的“日誌即資料庫”架構下不會存在，不需要刷髒。採用redo log在儲存層非同步生成page，計算節點不需要刷髒，縮容時計算節點記憶體中的資料直接可以丟棄，因為所有的資料都已經在儲存層進行持久化了。

另外一個問題是關於“鎖”，包括Mutex鎖瓶頸和全域性鎖的瓶頸。騰訊雲做了大量最佳化, 在鎖的範圍和時長上，按照地址遍歷需要被回收的chunk中的block，同時加鎖區間由整個Iru連結串列變成單個block，使得每次持鎖的次數和鎖的時長都會極大程度地減少。面對全域性鎖，採取的應對策略是，延遲釋放chunks和提前預分配chunks，並且最佳化resize hash演算法，改為非同步模式。

透過上述大量技術最佳化，使得縮容的時候整體毛刺下降了100%，不會出現超過100毫秒的抖動。

TDSQL HTAP架構升級詳解

隨著客戶資料的規模化增長，對資料的實時性要求增高，傳統的TP+ETL+AP架構已經無法完全滿足現實需求。如何讓AP和TP具有天然的一致性，應對TB級資料的高頻變化，更高效地處理工作負載?騰訊雲資料庫技術總監 杜川，具體介紹了TDSQL HTAP在架構上的優勢。

為了支援HTAP 工作負載，騰訊雲做了架構升級，客戶基於TDSQL-C計算層可以擴充套件出支援HTAP能力的子節點，對分析型的查詢起到加速效果。TDSQL-C的只讀節點是透過物理日誌跟主節點之間進行資料複製，只讀節點上面的列存索引透過物理日誌來完成行列轉換。

TDSQL-C 的 HTAP特性給客戶帶來的體驗是易用、高效能、實時，並且在實現彈性擴充套件的同時，能夠做到隔離部署。

第一，易用性。不管是TP的負載，還是一些混合負載，都透過統一的SQL入口進來，然後透過統一語法自行轉發，客戶是低感知狀態。

第二，高效能。透過擴充套件並行查詢、列式索引，列式儲存、向量化分析這樣的技術，大大提高客戶在複雜SQL的執行效率。

第三，實時。透過在儲存層面完成行列資料同步，避免複雜的ETL操作，保證實時以及事務一致性。

第四，隔離。讀寫節點與分析節點隔離部署，同時滿足線上交易與實時分析的極致效能。分析節點彈性擴充套件，可選擇庫表進行加速，有效降低使用成本。

TDSQL-C HTAP特性適用於ERP、風控、SaaS類業務場景，特別是無法區分TP與AP查詢，共同執行在一套資料庫系統中的業務。另外，還適用於業務跑批，比如需要定時對資料庫中資料進行批次處理，如跑批更新、複雜分析、型別檢索等。包括實時報表場景，比如廣告推薦、業務看板等，可滿足既要實時看報表資料，又要支撐高併發線上交易處理。

騰訊雲原生資料庫TDSQL-C 憑藉產品功能以及技術架構方面的獨特表現，獲得大量客戶認可，目前已有10萬家商業客戶在使用，這些客戶來自工業製造、金融、零售、教育、遊戲、電商等。所以，沙利文在2023的報告中對於騰訊雲技術領先性的評價，可以說是實至名歸，是市場的一個真實反饋!