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Community Blog 雲端資料庫 PolarDB 入門介紹

雲端資料庫 PolarDB 入門介紹

本文將介紹阿里從傳統商業資料庫到自主研發雲端資料庫 PolarDB 的過程,並總結傳統資料庫的困境、PolarDB 優勢、與電商和遊戲商的成功案例。

隨著直播影音、遊戲娛樂、電商物流、線上教育等網路行為蓬勃發展,傳統資料庫已逐漸無法負荷資料成長與變動性,搬遷上雲或建置雲端資料庫已成為不可逆的趨勢。

本文將介紹阿里從傳統商業資料庫到自主研發雲端資料庫 PolarDB 的過程,並總結傳統資料庫的困境、PolarDB 優勢、與電商和遊戲商的成功案例。
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阿里巴巴資料庫發展史

其實阿里巴巴集團曾是中國最大的 Oracle 集群使用者,但因業務擴展迅速,技術架構也隨之變化,其資料庫演變可以分為:

2005-2009 傳統商用資料庫 Oracle

阿里集團早期使用傳統商業資料庫 Oracle,甚至建設了中國最大的 Oracle 集群,但因電商業務快速增長,已面臨 IT 採購與維護成本不斷上升、故障時無法即時修復、既有的底層架構無法跟上業務需求。便採用開源資料庫 MySQL 打造符合業務需求的功能。

2010-2013 自建開源資料庫 MySQL

然而,隨著雙十一購物節規模擴增、瞬間高峰流量逐年攀升、業務邏輯複雜化,開源資料庫也再無法滿足阿里所面對的挑戰,於是阿里雲開始自研雲端資料庫 PolarDB ,並隨著業務需求不斷演變優化。

2011~ 自主研發雲端資料庫 PolarDB

時至今日,PolarDB 已經歷多年雙十一高壓考驗,曾在 24 小時內成功支援 10 億筆訂單請求,期間每秒收到的查詢量(QPS)激增 122 倍,且速度是標準 MySQL 資料庫的六倍,加上存儲與運算分離的特性,只需傳統商業資料庫十分之一的成本。

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圖說:阿里雲資料庫發展史

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雲端資料庫 PolarDB 優勢

總結阿里自身經驗,企業採用自建商業資料庫將會遇到 License 授權費高、Devops 壓力大、新資料模型支援弱的困境;而企業採用自建開源資料庫也會遇見 Devops 壓力大、彈性擴展性差、缺少商業服務保障、可靠性與安全性難保障的挑戰。然而,搬遷時又需要思考是否與現行方案相容?搬遷時間與成本?是否可支持新的技術方案?等問題。

因此在相同痛點下研發而生的 PolarDB :

  1. 高相容:完全相容 MySQL、PostgreSQL,高度相容 Oracle 資料庫
  2. 高性能:支持每秒 50 萬次查詢 (QPS)、15 萬次 (TPS)
    PolarDB 已經歷多年雙十一高壓考驗,曾在 24 小時內成功支援 10 億筆訂單請求,期間每秒收到的查詢量(QPS)激增 122 倍。
  3. 高彈性:計算與存儲節點分離、分鐘級別水平擴展
    存儲與計算分離的架構,再加上共用存儲,可因應業務需求快速升級。
  4. 高容量:單一資料庫支持高達 100TB 存儲容量
    可免除因為單資料容量限制而購買多個 Instance 做 Sharding,甚至也不需要考慮分庫分表,簡化應用開發,降低運維負擔。
  5. 低延遲:Read Only Instance 毫秒級延遲、 Read/Write Instance 強一制性
    利用 LSN(Log Sequence Number)確保讀取資料時一致性,避免因為主備延遲引起的不一致問題。此外,利用基於 Redo 物理複製取代基於 Binlog 邏輯複製,提升主備複製的效率和穩定性。即使是加索引、加欄位的大表 DDL 操作,也不會對資料庫造成延遲。

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圖說:PolarDB 系統架構圖

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電商與遊戲資料庫搬移案例

也因有著資料庫演化經驗,了解普遍企業使用或搬遷傳統資料庫將面臨的挑戰,阿里雲將自身經歷模組化,成功協助多家企業搬遷資料庫上雲,以下電商、遊戲業者為舉例:

PrestoMall 電商業者從 Oracle 搬遷到 PolarDB

PrestoMall 為馬來西亞最大的本土電商業者,該公司營收於 2015 至 2018 年間增長超過
250%。隨著業務發展,PrestoMall 發現,原採用本地託管的 Oracle 資料庫彈性不足以支撐業務拓展,且授權費用逐漸佔據年度預算,相對限縮公司商務拓展、技術研發投資。因此採用阿里雲的雲原生資料庫 PolarDB,保持系統的穩定性、高彈性、可擴展性,最終節省超過 40% 資料庫成本。

PrestoMall 選用 PolarDB 主因:

  1. 相容性:PostgreSQL 與高度相容 Oralce。
  2. 最低搬遷成本:由於高度相容 Oracle,再加上阿里雲 Advanced Database and Application Migration (ADAM) 與 Data Transmission Service (DTS) 輔助,省去 93% 程式碼改造心力,加快整體搬遷時間 。
  3. 划算的計費方式:憑藉雲原生優勢可按實際請求計費,對於電商業務型態來說,是相對划算的模式。

XD inc 遊戲業者從 MySQL 升級到 PolarDB

中國遊戲商 XD Inc. 業務遍及全球,高峰流量時服務在線 100 萬名遊戲玩家,需承受爆發流量並確保低延遲和穩定的服務。因應業務快速增長挑戰,過往 MySQL 已無法處理單表大量讀寫要求而導致高延遲,且遊戲發布新版本時需要花費數小時才能完成數據備份,極大影響發布效率。因此轉向採用阿里雲 PolarDB,最終提升三倍讀寫效能。

XD inc 選用 PolarDB 主因:

  1. 相容性:100% 相容 MySQL。
  2. 保障使用者體驗:由於 PolarDB 計算與存儲節點分離架構,可靈活擴展,在遊戲新版本發布或伺服器重啟時,大幅降低維護時間,不影響玩家體驗。
  3. 快速備份:PolarDB 可在 30 秒內完成全資料備份,不受資料量大小影響,改善原版本更新發布效率。
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結語

憑藉不斷演變精進,阿里雲已進入全球雲資料庫領導者(Leader)象限,高度相容主流開源和商業資料庫如 MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server、Redis 、MongoDB,並且提供容災、備份、復原、監控、遷移等解決方案,解決資料庫管理的煩惱。

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參考資料:
https://developer.aliyun.com/article/765350
https://www.alibabacloud.com/blog/why-prestomall-stops-using-oracle-but-chooses-apsaradb-for-polardb_597274
https://www.alibabacloud.com/blog/why-gaming-industry-uses-polardb-for-its-database-needs_597252

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