Serverless - PolarDB

Serverless adalah fitur skalabilitas dinamis dari cloud-native database PolarDB. Fitur ini memungkinkan node dalam sebuah kluster melakukan penskalaan elastis dalam hitungan detik untuk menangani lonjakan workload mendadak. Proses penskalaan berlangsung tanpa mengganggu operasi bisnis Anda. Selama periode workload rendah, sumber daya secara otomatis diskalakan turun guna mengurangi biaya.

Background

Database merupakan komponen vital dalam sistem TI modern. Saat membuat database, Anda harus mengonfigurasi sumber dayanya—seperti CPU, memori, penyimpanan, dan koneksi—dengan cermat agar operasi bisnis berjalan lancar baik pada jam sibuk maupun jam sepi. Namun, pendekatan ini sering menyia-nyiakan sumber daya dan meningkatkan biaya selama periode permintaan rendah. Sebaliknya, pada periode permintaan tinggi, kluster mungkin kekurangan sumber daya untuk menangani beban yang meningkat. Database serverless mengatasi masalah ini dengan secara otomatis menambah atau mengurangi sumber daya sesuai workload saat ini, sehingga menghilangkan kebutuhan akan perencanaan sumber daya yang kompleks serta tugas Operasi dan Pemeliharaan (O&M).

Gambar berikut membandingkan penggunaan sumber daya dan perubahan spesifikasi antara kluster umum dan kluster Serverless dalam skenario dengan workload yang fluktuatif.

Gambar tersebut menunjukkan perbedaan berikut dalam skenario dengan workload yang fluktuatif:

Kluster umum: Sumber daya terbuang selama periode jam sepi dan tidak mencukupi selama periode puncak, yang dapat berdampak negatif terhadap bisnis Anda.
Kluster Serverless:
- Menyesuaikan spesifikasi berdasarkan permintaan bisnis, sehingga mengurangi pemborosan sumber daya, meningkatkan pemanfaatan sumber daya, dan menurunkan total penggunaan sumber daya.
- Dengan cepat menskalakan sumber daya kluster untuk memenuhi kebutuhan bisnis selama jam sibuk, sehingga menjamin kelangsungan bisnis dan meningkatkan stabilitas sistem.
- Memutus model pembayaran berbasis sumber daya tetap. Model bayar sesuai penggunaan secara dinamis menyelaraskan sumber daya dengan workload, yang dapat menghasilkan penghematan biaya signifikan.
- Menyediakan skalabilitas elastis dan dioptimalkan untuk skenario write throughput tinggi dan konkurensi tinggi, sehingga cocok untuk skenario yang melibatkan volume data besar dan pola akses bisnis yang fluktuatif.
- Tidak memerlukan penyesuaian konfigurasi manual, sehingga meningkatkan efisiensi O&M serta menghemat biaya tenaga kerja dan waktu.

Overview

Fitur Serverless menyediakan elastisitas real-time untuk sumber daya CPU, memori, penyimpanan, dan jaringan. Fitur ini menawarkan isolasi sumber daya vertikal untuk sumber daya jaringan, namespace, dan storage space, serta penagihan berbasis permintaan untuk sumber daya komputasi dan penyimpanan. Hal ini memungkinkan Anda mengalokasikan serta menyesuaikan kapasitas komputasi dan penyimpanan secara independen dan cepat guna merespons perubahan bisnis, sehingga membantu mengoptimalkan biaya dan meningkatkan efisiensi perusahaan.

Item	Description
Implementation model	Serverless clusters: kluster yang billing method-nya adalah Serverless. Serverless feature of clusters with defined specifications: kluster yang billing method-nya adalah subscription atau pay-as-you-go saat dibuat, lalu kemudian memiliki fitur serverless yang diaktifkan secara manual. Defined specifications mengacu pada spesifikasi node komputasi yang Anda pilih setelah mengatur Billing Method menjadi Subscription atau Pay-as-you-go.
Scaling method	Scale-up/down: perubahan CPU dan memori pada node komputasi dalam sebuah kluster. Scale-in/out: perubahan jumlah node read-only dalam sebuah kluster.
PCU (PolarDB Capacity Unit)	PCU adalah satuan penagihan per detik dan penskalaan sumber daya untuk fitur serverless. Satu PCU kira-kira setara dengan 1 core dan 2 GB memori. PCU suatu node disesuaikan secara dinamis dalam rentang yang ditentukan berdasarkan workload. Granularitas minimum untuk penskalaan adalah 0,5 PCU.

Types

Serverless feature for a cluster with defined specifications

Serverless cluster

Database proxy
- Proksi database terdiri dari dua bagian: defined specifications dan Serverless. Bagian defined specifications merupakan default untuk kluster dengan defined specifications, sedangkan bagian Serverless melakukan penskalaan elastis berdasarkan workload layanan.
- Secara default, penskalaan terjadi dalam peningkatan 0,5 PCU. Peningkatan penskalaan disesuaikan secara dinamis berdasarkan penggunaan PCU saat ini. Penggunaan PCU yang lebih tinggi menghasilkan peningkatan penskalaan yang lebih besar.
Compute nodes
- Node primary (Node RW) dan node read-only (node RO) mencakup sumber daya dengan defined specifications dan sumber daya Serverless. Sumber daya dengan defined specifications tidak diskalakan, sedangkan sumber daya Serverless diskalakan secara elastis berdasarkan workload.
- Saat node primary atau node read-only melakukan scale out atau scale in, jumlah PCU untuk node tersebut bertambah atau berkurang sesuai.
- Secara default, penskalaan terjadi dalam peningkatan 0,5 PCU. Peningkatan penskalaan disesuaikan secara dinamis berdasarkan penggunaan PCU saat ini. Penggunaan PCU yang lebih tinggi menghasilkan peningkatan penskalaan yang lebih besar.
- Anda dapat mengatur rentang skalabilitas elastis untuk satu node dalam satuan PCU. Sistem memantau PCU node komputasi setiap detik.

Storage space
Penyimpanan kluster dengan defined specifications digunakan. Untuk informasi selengkapnya, lihat Storage space.

Catatan

Setelah Anda mengaktifkan fitur Serverless untuk kluster dengan defined specifications, jumlah maksimum koneksi dan IOPS maksimum untuk kluster tersebut sebanding dengan nilai parameter Serverless Maximum Resources for Single Node.

Database Proxy
- Proksi database adalah layanan Serverless. Sumber dayanya independen dari node komputasi, dan penskalaan elastisnya bersifat otomatis.
- Secara default, penskalaan terjadi dalam peningkatan 0,5 PCU. Peningkatan penskalaan disesuaikan secara dinamis berdasarkan penggunaan PolarDB Capacity Unit (PCU) saat ini. Penggunaan PCU yang lebih tinggi menghasilkan peningkatan penskalaan yang lebih besar.
Compute nodes
- Node primary (Node RW) dan node read-only (node RO) semuanya Serverless, melakukan penskalaan elastis berdasarkan workload, dan menggunakan shared storage single-zone.
- Saat node primary atau node read-only melakukan scale out atau scale in, jumlah PCU untuk node tersebut bertambah atau berkurang sesuai.
- Secara default, penskalaan terjadi dalam peningkatan 0,5 PCU. Peningkatan penskalaan disesuaikan secara dinamis berdasarkan penggunaan PCU saat ini. Penggunaan PCU yang lebih tinggi menghasilkan peningkatan penskalaan yang lebih besar.
- Anda dapat mengatur rentang skalabilitas elastis untuk satu node dalam satuan PCU. Sistem memantau PCU node komputasi setiap detik.

Storage space
Storage space menggunakan model pay-as-you-go. Anda tidak perlu memilih kapasitas saat pembelian. Storage space secara otomatis melakukan scale out online seiring pertumbuhan data Anda. Anda hanya dikenai biaya berdasarkan storage space aktual yang digunakan. Anda dapat melihat Database Storage Usage pada halaman Basic Information kluster Anda. Untuk prosedur lengkapnya, lihat View database storage usage.

Catatan

Kluster serverless mendukung hingga 100.000 koneksi dan IOPS maksimum sebesar 84.000.

Auto scaling

Triggers for scaling up and scaling out

Scale-up (upgrading nodes)
PolarDB memantau penggunaan CPU, penggunaan memori, dan metrik lain tingkat kernel pada node primary dan node read-only. Scale-up dipicu untuk suatu node selama periode pemantauan jika salah satu kondisi berikut terpenuhi:
- Penggunaan CPU melebihi ambang batas yang telah ditetapkan (default: 85%).
- Penggunaan memori melebihi 85%.
- Spesifikasi node read-only kurang dari separuh spesifikasi node primary.
  Misalnya, jika node read-only berukuran 4 PCU dan node primary berukuran 10 PCU, maka node read-only akan diskalakan naik menjadi minimal 5 PCU.
Scale-out (adding nodes)
Jika node read-only dalam kluster telah diskalakan naik hingga batas yang dikonfigurasi namun masih memenuhi kondisi untuk scale-up—misalnya penggunaan CPU melebihi ambang batas yang ditetapkan—maka scale-out dipicu untuk menambahkan lebih banyak node read-only.

Triggers for scaling down and scaling in

Scale-down (downgrading nodes)
Scale-down dipicu untuk suatu node ketika penggunaan CPU-nya di bawah ambang batas yang telah ditetapkan (default: 55%) dan penggunaan memorinya di bawah 40%.
Scale-in (removing nodes)
Scale-in dipicu untuk menghapus node read-only jika penggunaan CPU-nya tetap di bawah 15% dan penggunaan CPU semua node read-only lainnya tetap di bawah 60% selama 15 hingga 30 menit.
Catatan
- Untuk mencegah jitter node, hanya satu node read-only yang dihapus dalam satu waktu. Periode tenang antara event scale-in berturut-turut adalah 15 hingga 30 menit.
- Untuk segera menghapus semua node read-only, ubah Serverless Configuration. Atur baik Maximum Read-only Nodes maupun Minimum Read-only Nodes menjadi 0. Tindakan ini segera memicu penghapusan semua node read-only.

Catatan

Ambang batas yang dijelaskan merupakan nilai default. Nilai tersebut dapat berbeda tergantung pada parameter kernel kluster dan kebijakan konfigurasi Serverless.

Benefits

Serverless secara dinamis menskalakan sumber daya kluster dalam hitungan detik berdasarkan workload bisnis. Manfaat utamanya adalah sebagai berikut:

High availability
Arsitektur multi-node menjamin ketersediaan tinggi dan stabilitas kluster Serverless.
High elasticity
- Rentang penskalaan luas: Mendukung penskalaan vertikal dan horizontal otomatis.
- Penskalaan dalam hitungan detik: Menangani lonjakan workload mendadak. Deteksi selesai dalam 5 detik dan scale-out selesai dalam 1 detik. Saat workload menurun, sumber daya kluster secara otomatis dilepas secara bertahap.
Strong data consistency
Mendukung global consistency untuk menjamin konsistensi data yang kuat dalam kluster. Data yang ditulis ke kluster langsung dapat dibaca pada node read-only. Performanya hampir identik dengan konsistensi lemah.
Catatan
Fitur global consistency dinonaktifkan secara default. Anda dapat mengaktifkan fitur ini secara manual untuk titik akhir kluster. Untuk informasi selengkapnya, lihat Global Consistency.
Cost-effectiveness
Kluster Serverless ditagih berdasarkan PCU dengan model bayar sesuai penggunaan. Hal ini dapat mengurangi biaya Anda hingga 80%.
Fully managed
Tim Alibaba Cloud menangani seluruh pekerjaan O&M, seperti peningkatan versi, penerapan sistem, penskalaan, dan pemrosesan alert. Operasi latar belakang ini tidak memengaruhi layanan Anda dan menjamin ketersediaan berkelanjutan, sehingga memberikan pengalaman fully managed yang memungkinkan Anda fokus pada bisnis.

Scenarios

Serverless clusters

Workload dengan fluktuasi signifikan.
Penggunaan database yang jarang, seperti pada lingkungan pengembangan dan staging.
Tugas terjadwal intermiten, seperti untuk instruksi akademik dan eksperimen mahasiswa.
Workload yang tidak dapat diprediksi, seperti pada Internet of Things (IoT) dan komputasi tepi.
Kebutuhan untuk mengurangi biaya O&M dan meningkatkan efisiensi O&M.

Serverless feature for clusters with defined specifications

Workload dengan fluktuasi signifikan.
Workload yang tidak dapat diprediksi, seperti pada Internet of Things (IoT) dan komputasi tepi.
Kebutuhan untuk mengurangi biaya O&M dan meningkatkan efisiensi O&M.
Menangani kebutuhan bisnis yang fluktuatif untuk kluster PolarDB yang sudah ada.

Applicability

Serverless cluster: Oracle syntax compatibility 2.0.
Serverless feature for clusters with defined specifications: Oracle syntax compatibility 2.0 dengan minor engine version 2.0.14.13.27.0 atau lebih baru.

Limits

Kluster Serverless tidak mendukung penambahan custom cluster endpoints, penambahan node secara manual, atau peningkatan atau penurunan spesifikasi secara manual.

Billing

Serverless clusters
Biaya mencakup biaya node komputasi, biaya penyimpanan, biaya backup storage (dikenakan hanya untuk penggunaan yang melebihi kuota gratis), dan biaya SQL Explorer (opsional). Untuk informasi selengkapnya, lihat Serverless billing.
Serverless-enabled clusters with defined specifications
Biaya mencakup biaya untuk kluster dengan defined specifications dan untuk fitur serverless. Untuk informasi penagihan tentang kluster, lihat Billable items. Untuk informasi penagihan tentang fitur Serverless, lihat Serverless billing.