科技改變生活，技術(shù)改變世界。8月25日，華為云技術(shù)私享會(huì)深圳站在南山科技園圓滿結(jié)束。本次活動(dòng)圍繞數(shù)據(jù)庫(kù)展開，分享了以 MySQL 為代表的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、以及以 MongoDB 為代表的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)新趨勢(shì)，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)演練和動(dòng)手體驗(yàn)，為初秋的深圳技術(shù)人員帶來(lái)一抹亮色體驗(yàn)。

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本次分享會(huì)的討論包括《 MySQL 云數(shù)據(jù)庫(kù)的性能優(yōu)化和發(fā)展趨勢(shì)》、《華為云原生（Cloud Native）分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》、《MongoDB 在云上的計(jì)算與存儲(chǔ)分離架構(gòu)實(shí)踐》、《華為云數(shù)據(jù)庫(kù)體系及優(yōu)勢(shì)解讀》、《云時(shí)代數(shù)據(jù)庫(kù)遷移的新挑戰(zhàn)與新玩法》等主題，全面介紹了華為云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)及技術(shù)全景，并就行業(yè)***動(dòng)向展開討論。

在云時(shí)代，企業(yè)IT業(yè)務(wù)走向跨地區(qū)、全球化部署，IT應(yīng)用軟件逐漸云化、分布式化，要求數(shù)據(jù)庫(kù)也要基于云場(chǎng)景架構(gòu)設(shè)計(jì)，具備跨地區(qū)分布式部署的能力。華為云技術(shù)專家總結(jié)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)上云或云服務(wù)化遇到的問(wèn)題，同時(shí)深入介紹了華為云原生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)原理和***實(shí)踐。

在《MongoDB 在云上的計(jì)算與存儲(chǔ)分離架構(gòu)實(shí)踐》主題分享中，針對(duì)華為云近期推出的 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版，專家團(tuán)隊(duì)就如何將其性能提升到 300% 的技術(shù)揭秘引人入勝，引發(fā)大家熱烈討論。

開源 MongoDB 的困境

眾所周知，MongoDB 作為全球流行度***的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，強(qiáng)大的擴(kuò)展性使其在流量具有強(qiáng)爆發(fā)性的場(chǎng)景使用中如魚得水。在現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)直播、游戲業(yè)務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)盛行、業(yè)務(wù)流量峰值波動(dòng)大的情況下，MongoDB 尤受企業(yè)歡迎。

但是，隨著企業(yè)發(fā)展和數(shù)據(jù)的不斷累積，滿足業(yè)務(wù)性能與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的需求也日益增長(zhǎng)。在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，MongoDB 擴(kuò)容時(shí)性能差、擴(kuò)容耗時(shí)長(zhǎng)、擴(kuò)容成本高、存在資源浪費(fèi)等缺點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。

究其原因，還是在于傳統(tǒng)開源 MongoDB 采用的三副本架構(gòu)本身。

首先，開源 MongoDB 集群擴(kuò)容以 3 節(jié)點(diǎn)為單位，擴(kuò)容成本高，Secondary 節(jié)點(diǎn)平時(shí)并不處理業(yè)務(wù)請(qǐng)求，造成資源浪費(fèi)。此外，固定的節(jié)點(diǎn)復(fù)制關(guān)系，不能容忍任意 2 節(jié)點(diǎn)以上的故障，節(jié)點(diǎn)故障數(shù)據(jù)重同步時(shí)間長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間處于降級(jí)狀態(tài)，故障重構(gòu)能力差。

由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)使用本地文件系統(tǒng)，每一個(gè) shard（分片） 節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)是相對(duì)獨(dú)立的。當(dāng)擴(kuò)容時(shí)，需要將已有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)均衡到新節(jié)點(diǎn)；因?yàn)閿?shù)據(jù)獨(dú)立存在，所以要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拷貝；也因此，MongoDB 擴(kuò)容后性能不能立即得到提升。

此外，數(shù)據(jù)拷貝對(duì)節(jié)點(diǎn)資源消耗很大，出于對(duì)整體性能的考慮，MongoDB 限制了數(shù)據(jù)遷移的速度，導(dǎo)致集群橫向擴(kuò)展不能及時(shí)完成；

以上種種，都在很大程度上限制了 MongoDB 的使用場(chǎng)景范圍。

那么，華為云 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版，是如何從技術(shù)上解決這些難題的呢？

增強(qiáng)版 MongoDB，從內(nèi)核開始改造

華為云 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版，完全基于游戲業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)等場(chǎng)景研發(fā)，采用計(jì)算和存儲(chǔ)分離的全新架構(gòu)，是典型的 Cloud Native （云原生）文檔數(shù)據(jù)庫(kù)。在技術(shù)上，更是通過(guò)一系列自研黑科技，將整體性價(jià)比提升 3 倍。

• 將 MongoDB 的多副本復(fù)制功能卸載到分布式存儲(chǔ)，使得 Secondary 節(jié)點(diǎn)也可以為讀寫服務(wù)，相同成本下獲得 3 倍的計(jì)算能力，進(jìn)而獲得 300% 的讀寫性能提升。
• 將 MongoDB 數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)無(wú)狀態(tài)化，將數(shù)據(jù)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)分離，去掉數(shù)據(jù)強(qiáng)歸宿某個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的限制，使得橫向彈性伸縮性能提升 100 倍以上。
• 打破 MongoDB 只在單個(gè) Shard 副本集內(nèi)節(jié)點(diǎn)間復(fù)制 3 副本的限制，分布式存儲(chǔ)采用分片復(fù)制能力，磁盤故障后可以由更多磁盤參與數(shù)據(jù)重構(gòu)，10 倍縮短數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí)間。
• 使用分布式存儲(chǔ)的快照備份技術(shù)，替代 MongoDB 的邏輯備份，10 倍提升備份恢復(fù)性能。
• 采用存儲(chǔ)計(jì)算分離架構(gòu)，擴(kuò)容步長(zhǎng)僅 1 個(gè)節(jié)點(diǎn)，提升擴(kuò)容效率，降低擴(kuò)容成本。
• 打破 MongoDB 只在單個(gè) Shard 副本集內(nèi)支持 HA 高可用的限制，集群內(nèi)所有 Shard 的所有節(jié)點(diǎn)都互為 HA 備份關(guān)系，使得可以支持任意 N-1 個(gè)節(jié)點(diǎn)故障。

社區(qū)版原生集群架構(gòu)與華為云 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版架構(gòu)

目前，華為云 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版處于公測(cè)期間，但在性能測(cè)評(píng)中的表現(xiàn)卻相當(dāng)搶眼。在數(shù)據(jù)量為1 .6億文檔（160GB）時(shí)，2Shard 擴(kuò)容到 4Shard 時(shí)，耗時(shí)從原來(lái)的 30 小時(shí)減少到 2 分鐘，不但擴(kuò)容時(shí)間縮短了上百倍，而且擴(kuò)容期間性能更加平緩。

華為云數(shù)據(jù)庫(kù)依托于華為30多年的技術(shù)實(shí)力，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法，已為多次大型海量并發(fā)交易與金融級(jí)數(shù)據(jù)安全提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。截至目前，華為云已上線 16 大類超過(guò) 120 款云服務(wù)，涵蓋制造、醫(yī)療、電商、車聯(lián)網(wǎng)、SAP、HPC、IoT 等領(lǐng)域60多個(gè)解決方案。

此外，華為的業(yè)務(wù)性質(zhì)，決定了其在尊重租戶數(shù)據(jù)主權(quán)，堅(jiān)持中立、客觀立場(chǎng)方面的獨(dú)樹一幟。在任何場(chǎng)合，公司也承諾恪守業(yè)務(wù)邊界，不碰租戶數(shù)據(jù)，不會(huì)利用租戶數(shù)據(jù)謀取商業(yè)價(jià)值。

由此可見(jiàn)，華為云數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)論在技術(shù)底蘊(yùn)上、生產(chǎn)環(huán)境運(yùn)用上、還是在安全保障方面，均具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

HUAWEI CONNECT 2018作為華為自辦的面向ICT產(chǎn)業(yè)的全球性年度旗艦大會(huì)，將于2018年10月10日-12日在上海隆重舉行。本屆大會(huì)以“+智能，見(jiàn)未來(lái)”為主題，旨在搭建一個(gè)開放、合作、共享的平臺(tái)，與客戶伙伴一起共同探討如何把握新機(jī)遇創(chuàng)造智能未來(lái)。欲了解更多詳情，請(qǐng)參閱：https://www.huawei.com/cn/press-events/events/huaweiconnect2018?ic_medium=hwdc&ic_source=corp_banner_allwayson&source=corp_banner

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