近年來(lái)，隨著金融業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，基于海量數(shù)據(jù)的高并發(fā)實(shí)時(shí)交易，在保障安全可靠的基礎(chǔ)上要求數(shù)據(jù)庫(kù)具備彈性擴(kuò)展和高可用能力，推動(dòng)傳統(tǒng)集中式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)向分布式的云數(shù)據(jù)庫(kù)遷移。同時(shí)在業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)遷移到分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中也面臨著諸多挑戰(zhàn)，更穩(wěn)定、更高性能、更安全的數(shù)據(jù)庫(kù)成為企業(yè)客戶(hù)關(guān)注的重點(diǎn)。

近日，在dbaplus社區(qū)主辦的FinTech技術(shù)沙龍上，金山云數(shù)據(jù)庫(kù)資深架構(gòu)師張健分享了金山云分布式數(shù)據(jù)庫(kù)DragonBase架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)正逐漸滲入金融行業(yè)

Gartner數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球數(shù)據(jù)庫(kù)軟件市場(chǎng)將達(dá)到549億美元。而我國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件市場(chǎng)規(guī)模大約在200億人民幣(智研咨詢(xún)統(tǒng)計(jì))，僅占全球整體市場(chǎng)的1/20左右，市場(chǎng)發(fā)展空間巨大。

從全球市場(chǎng)范疇來(lái)看，目前Oracle、IBM和Microsoft等國(guó)外巨頭的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)軟件仍然占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。但從數(shù)據(jù)庫(kù)權(quán)威排名變化趨勢(shì)來(lái)看，數(shù)據(jù)庫(kù)正在朝多元化路線(xiàn)發(fā)展，傳統(tǒng)商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的熱度逐漸下降，更多的企業(yè)級(jí)用戶(hù)，逐漸轉(zhuǎn)向云數(shù)據(jù)庫(kù)及開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。在國(guó)內(nèi)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)中，云化部署模式正在逐漸超越傳統(tǒng)部署模式并成為市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

銀行的業(yè)務(wù)特性本身對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的依賴(lài)程度特別高，每一筆交易都需要操作數(shù)據(jù)庫(kù)，要求數(shù)據(jù)不能丟、數(shù)據(jù)不能錯(cuò)、數(shù)據(jù)持續(xù)性、數(shù)據(jù)響應(yīng)快，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的要求極為嚴(yán)苛。2019年人民銀行發(fā)布《金融科技(FinTech)發(fā)展規(guī)劃(2019-2021年)》加強(qiáng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)金融應(yīng)用的長(zhǎng)期規(guī)劃;2020年人民銀行發(fā)布《中國(guó)金融業(yè)信息技術(shù)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》繼續(xù)擴(kuò)大金融信用信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)覆蓋面;同時(shí)，兼顧業(yè)務(wù)發(fā)展、成本控制和安全監(jiān)管等因素，推動(dòng)傳統(tǒng)集中式商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)向分布式數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)移。

“一致性、高可用、安全、性能、擴(kuò)展性、兼容性和可運(yùn)維性是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的核心要素。”張健說(shuō)到，與之伴隨，數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)架構(gòu)也在不斷演進(jìn)，經(jīng)歷單體數(shù)據(jù)庫(kù)、垂直拆分的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、分庫(kù)分表的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算存儲(chǔ)分離的云原生數(shù)據(jù)庫(kù)，再到TP與AP橫向打通的HTAP架構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。

張健表示，DragonBase是金山云研發(fā)的能滿(mǎn)足金融級(jí)業(yè)務(wù)需求的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。DragonBase可提供資源虛擬化、多租戶(hù)、彈性擴(kuò)容、數(shù)據(jù)備份恢復(fù)、數(shù)據(jù)遷移等能力，同時(shí)具備細(xì)粒度權(quán)限管理、訪問(wèn)控制、安全審計(jì)和加密等安全類(lèi)功能。既支持基于x86服務(wù)器部署，也支持基于國(guó)內(nèi)服務(wù)器和操作系統(tǒng)的部署，可提供“兩地三中心”和“三地五中心” 的地域級(jí)故障自動(dòng)無(wú)損容災(zāi)的能力，旨在為企業(yè)用戶(hù)提供高可用、高可靠、高性能、高安全、可擴(kuò)展、強(qiáng)一致和高度兼容的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。

五年時(shí)間打磨打造DragonBase優(yōu)勢(shì)

“2016年金山云發(fā)布了DragonBase單體版本，2017-2018年深度優(yōu)化單體版本穩(wěn)定性和性能;于2019發(fā)布DragonBase分布式1.0版本，2020發(fā)布升級(jí)版本2.0支持分布式事務(wù)、分布式計(jì)算、高可用、彈性擴(kuò)展、安全審計(jì)、數(shù)據(jù)強(qiáng)一致、災(zāi)備恢復(fù)、云管平臺(tái)和數(shù)據(jù)遷移等諸多核心能力，正在研發(fā)的DragonBase3.0版本將在Oracle兼容、分布式計(jì)算引擎和自動(dòng)化運(yùn)維等方面進(jìn)行迭代。”張健表示。

DragonBase產(chǎn)品架構(gòu)采用計(jì)算與存儲(chǔ)分離的分布式架構(gòu)，經(jīng)過(guò)五年多的打磨，構(gòu)建起自身的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。

在高性能方面，結(jié)合軟硬件優(yōu)勢(shì)，硬件層面支持高性能存儲(chǔ)介質(zhì)如 NVME，Optane 3D Xpoint等。軟件層面通過(guò)分布式并行計(jì)算、讀寫(xiě)分離和流量智能調(diào)度、連接池管理以及異步事務(wù)優(yōu)化等多種手段，大幅提高系統(tǒng)吞吐。

在高可靠性上，通過(guò)強(qiáng)一致的多副本管理、靈活災(zāi)備策略和完備的備份體系，配合鏈路、數(shù)據(jù)加密技術(shù)及快速數(shù)據(jù)重建技術(shù)，提供數(shù)據(jù)的安全可靠保障能力，保證 RPO為 0。 “考慮到不同業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)一致性的要求不同，DragonBase提供異步、半同步和基于raft的強(qiáng)同步等多種數(shù)據(jù)同步模式，業(yè)務(wù)可按需調(diào)配。”張健表示。

在高可用性上，提供主從熱備和自動(dòng)故障切換機(jī)制，同時(shí)支持“兩地三中心”和“三地五中心”的跨地域高可用部署，提供實(shí)例級(jí)、機(jī)房級(jí)、地域級(jí)的服務(wù)高可用保障，保證 RTO < 30秒。

在可擴(kuò)展性上，支持平滑的彈性擴(kuò)容、無(wú)縫的版本升降級(jí)，對(duì)業(yè)務(wù)幾乎無(wú)感。集群擴(kuò)展同時(shí)支持手動(dòng)和自動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)按需彈性擴(kuò)展，從容應(yīng)對(duì)緊急擴(kuò)容場(chǎng)景。

在安全性上，DragonBase支持三權(quán)分立，安全管理員、審計(jì)管理員、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員，三個(gè)角色之間相互制約，消除系統(tǒng)中出現(xiàn)的超級(jí)權(quán)限，從系統(tǒng)角色上解決數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，達(dá)到約束各種類(lèi)型用戶(hù)的操作行為。“‘三權(quán)分立 + 訪問(wèn)控制 + 安全審計(jì) + 加密技術(shù)’是DragonBase的安全機(jī)制。”張健表示。

目前，DragonBase已在金融、互聯(lián)網(wǎng)、政企等多領(lǐng)域?qū)嵺`應(yīng)用。DragonBase可提供穩(wěn)定、高性能、安全可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。在促銷(xiāo)、秒殺等典型電商應(yīng)用場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)彈性擴(kuò)容;在游戲應(yīng)用中，提供任意時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)能力，有效支持游戲回檔場(chǎng)景;金融領(lǐng)域，支持?jǐn)?shù)據(jù)強(qiáng)一致性，“兩地三中心”、“三地五中心”的部署架構(gòu)，充分滿(mǎn)足金融級(jí)合規(guī)可靠性要求。

最后，張健表示，DragonBase具備完善的數(shù)據(jù)遷移方案，可協(xié)助用戶(hù)從其數(shù)據(jù)庫(kù)到遷移到DragonBase，盡量不修改用戶(hù)業(yè)務(wù)，極大降低服務(wù)遷移成本。金山云也將持續(xù)推進(jìn)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)功能和架構(gòu)的升級(jí)迭代，為各行業(yè)客戶(hù)提供穩(wěn)定、安全、可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。