日前，華為云自研文檔數(shù)據(jù)庫(kù) DDS 增強(qiáng)版正式商用。作為華為云在數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品矩陣上的重要布局，它不但兼容最流行的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù) MongoDB，而且基于華為自研核心技術(shù)存儲(chǔ)計(jì)算分離架構(gòu)，在讀寫(xiě)性能、擴(kuò)容能力、備份恢復(fù)性能、故障容忍能力等方面全面提升。

　　云計(jì)算服務(wù)已經(jīng)發(fā)展很多年，隨著越來(lái)越多的企業(yè)選擇上云，各家云廠商之間的 PK，不再是停留在云服務(wù)的有無(wú)上，而是逐步轉(zhuǎn)向云服務(wù)的體驗(yàn)和性價(jià)比。

　　傳統(tǒng)架構(gòu)限制下的 MongoDB

　　1.資源浪費(fèi)

　　傳統(tǒng)架構(gòu)下的 MongoDB 副本集基于 Raft 分布式一致性協(xié)議，包含節(jié)點(diǎn)主備間選舉、數(shù)據(jù)同步、Log 追加等技術(shù)細(xì)節(jié)。該架構(gòu)優(yōu)勢(shì)明顯：自動(dòng)故障接管、數(shù)據(jù)三副本冗余，在穩(wěn)定和可靠性方面可以說(shuō)是根正苗紅。但缺陷也一目了然：提供三副本存儲(chǔ)的同時(shí)，只有單節(jié)點(diǎn)可寫(xiě)，浪費(fèi)了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力。

　　2.擴(kuò)容受限

　　在 2017 年 MongoDB 年終大會(huì)上，來(lái)自云之家的 DBA 分享了一段他的經(jīng)歷，對(duì)存儲(chǔ)有 150T 數(shù)據(jù)的 MongoDB 數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)容，耗時(shí)接近一個(gè)月。

　　事實(shí)上，傳統(tǒng)三節(jié)點(diǎn)架構(gòu)下的 MongoDB 副本集，每一個(gè) shard 節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)是相對(duì)獨(dú)立。當(dāng)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)容時(shí)，需要將已有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)同步均衡。但由于數(shù)據(jù)是獨(dú)立存在、需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拷貝，因此，社區(qū)版 MongoDB 擴(kuò)容不但耗時(shí)久，而且擴(kuò)容后性能并不能立即得到提升，很大程度上限制了 MongoDB 的使用場(chǎng)景范圍。

　　3.故障容忍能力差

　　MongoDB 三副本雖然在大多數(shù)情況下可靠，但也不排除有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)故障，導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷的可能。由于各節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)的獨(dú)立、同步需要一定時(shí)間，這就導(dǎo)致新選出的主節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)太老，需要人工干預(yù)各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，從而增加系統(tǒng)的不可用時(shí)間。

　　4.彈性伸縮能力差

　　彈性伸縮能力，是指系統(tǒng)根據(jù)用戶購(gòu)買(mǎi)的計(jì)算資源負(fù)載情況，來(lái)決定是否增加或者減少計(jì)算資源，以滿足客戶實(shí)際業(yè)務(wù)需求的功能。傳統(tǒng)架構(gòu)下的 MongoDB 副本集，由于受架構(gòu)限制，彈性伸縮能力差，往往出現(xiàn)控制成本和滿足業(yè)務(wù)高峰期要求不能兼顧的問(wèn)題。

　　華為云存儲(chǔ)計(jì)算分離架構(gòu)優(yōu)勢(shì)

　　針對(duì) MongoDB 傳統(tǒng)架構(gòu)的局限性，華為云 DDS 增強(qiáng)版采用存儲(chǔ)計(jì)算分離架構(gòu)，通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了 MongoDB 的彈性按需伸縮、分鐘級(jí)計(jì)算資源擴(kuò)容、秒級(jí)存儲(chǔ)資源擴(kuò)容、容忍N(yùn)-1個(gè)節(jié)點(diǎn)故障等能力。

　　華為云 MongoDB 增強(qiáng)版關(guān)鍵技術(shù)改進(jìn)：

　　1.將 MongoDB 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(xiě)服務(wù)，相同成本下獲得 3 倍的計(jì)算能力，進(jìn)而獲得3倍的讀寫(xiě)性能提升。

　　2.華為云 DDS 增強(qiáng)版將 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。

　　3.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。

　　4.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(pán)故障后可以由更多磁盤(pán)參與數(shù)據(jù)重構(gòu)，10 倍縮短數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí)間。

　　5.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。

　　華為云技術(shù)加持下的 MongoDB，不但實(shí)現(xiàn)性能和體驗(yàn)的雙重提升，而且價(jià)格僅為市場(chǎng)同類產(chǎn)品的1/3，對(duì)用戶而言可謂福音!

　　近期，華為云DDS增強(qiáng)版還會(huì)開(kāi)放自動(dòng)彈性伸縮能力，根據(jù)業(yè)務(wù)性能要求彈性增加、減少集群分片，動(dòng)態(tài)匹配業(yè)務(wù)需求，完美應(yīng)對(duì)電商秒殺、微博熱點(diǎn)、高峰打車(chē)等有明顯高峰、低谷的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

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