O PolarDB for Xscale (PolarDB-X) é um banco de dados distribuído nativo da nuvem desenvolvido pela Alibaba Cloud. Ele oferece dimensionamento horizontal sem configuração de sharding, tolera falhas de nós e data centers com Objetivo de Ponto de Recuperação (RPO) zero e Objetivo de Tempo de Recuperação (RTO) inferior a 10 segundos, e executa cargas de trabalho transacionais e analíticas híbridas (HTAP) em uma única source de dados, mantendo total compatibilidade com o MySQL.
Arquitetura
O PolarDB-X opera inicialmente como um banco de dados centralizado compatível com MySQL e evolui para um sistema distribuído conforme a carga de trabalho aumenta, sem exigir alterações no banco de dados ou migrações de aplicações.
Internamente, o PolarDB-X separa armazenamento e computação por meio de uma arquitetura shared-nothing baseada em x86. Cada camada se dimensiona independentemente para atender às demandas da sua carga de trabalho.
Recursos
O PolarDB-X possui total compatibilidade com o ecossistema open source do MySQL, incluindo sintaxe SQL, comportamentos de transação e ferramentas do ecossistema. A migração de um banco de dados MySQL autogerenciado exige alterações mínimas de código.
| Recurso | Descrição |
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| Alta disponibilidade de nível financeiro (RPO=0) | Oferece RPO zero e RTO inferior a 10 segundos, sustentados por um algoritmo Paxos desenvolvido internamente. Cada operação de escrita requer confirmação da maioria dos nós, permitindo que o cluster continue atendendo ao tráfego mesmo durante a falha de um nó. Estão disponíveis três configurações de implantação: três réplicas em um único data center, três réplicas distribuídas por três data centers em uma região ou cinco réplicas distribuídas por três data centers em duas regiões. |
| Distribuição transparente | Distribua dados sem configurar sharding. Por padrão, o PolarDB-X faz o sharding com base na chave primária, o que permite migrar dados existentes sem especificar uma chave de partição. Durante o scale-out, o sistema utiliza hash consistente para particionamento e reequilibra os dados entre os nós sem tempo de inatividade. Ele também transfere requisições de nós sobrecarregados para mitigar hotspots e garantir o balanceamento de carga. Além disso, o PolarDB-X suporta consultas paralelas e limitação de taxa (throttling) para assegurar a continuidade dos negócios durante o dimensionamento. O protocolo X-Paxos, desenvolvido internamente, mantém o RPO zero durante failovers, enquanto o Timestamp Oracle (TSO) e o Controle de Concorrência Multiversão (MVCC) distribuído garantem isolamento e consistência em todas as transações distribuídas. O recurso de binary logging resolve problemas de encaminhamento de dados em bancos distribuídos: assegura a consistência antes do backup e gera arquivos de backup baseados em dados globalmente consistentes, evitando inconsistências na restauração de nós a partir de backups criados em momentos diferentes. |
| Integração de arquiteturas centralizada e distribuída | Comece com a Standard Edition (100% compatível com MySQL nativo) e faça upgrade para a Enterprise Edition sem interrupção de serviço quando sua carga de trabalho exceder a capacidade de um único nó. A Enterprise Edition apresenta alta compatibilidade com o MySQL nativo. Após o upgrade, os componentes distribuídos se conectam automaticamente aos nós de dados existentes, eliminando a necessidade de migração de dados ou alterações na aplicação. |
| HTAP | Execute consultas transacionais e analíticas na mesma source de dados. O PolarDB-X combina nós de armazenamento em linha com nós de armazenamento em coluna, índice colunar clusterizado (CCI), otimizadores baseados em custo e operadores vetorizados para atender a ambos os tipos de carga de trabalho. O arquivamento de dados frios (TTL) e um mecanismo SQL desenvolvido internamente completam a experiência HTAP. |
| Ecossistema open source e implantação multicloud | Implante o sistema onde seus requisitos de conformidade e infraestrutura determinarem. Escolha entre quatro opções conforme seu ambiente: nuvem pública da Alibaba Cloud (totalmente gerenciada, disponível em 13 regiões globalmente) para iteração rápida e operações gerenciadas; Apsara Stack para ambientes regulamentados ou isolados com exigências de conformidade; DBStack para implantações on-premises de alto desempenho; ou PolarDB-X Lite para clusters distribuídos leves com uso mínimo de recursos. |
| Segurança e estabilidade | O PolarDB-X obteve diversas certificações de segurança de nível nacional e está implantado em sistemas essenciais de empresas dos setores financeiro e de telecomunicações. Os controles de segurança disponíveis incluem listas de permissões de endereços IP, SSL, criptografia transparente de dados (TDE), criptografia de backup, computação sempre confidencial, auditoria e rastreamento de SQL, SQL Audit completo, modo de três funções e permissões de tag. Para recuperação de desastres, o PolarDB-X atende aos padrões de nível 5 do setor financeiro e suporta implantação em três data centers distribuídos por duas regiões. |
Casos de uso
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**Caso de uso** |
**O que o PolarDB-X oferece** |
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Sistemas transacionais de alto throughput |
Sistemas de transações financeiras e de internet exigem operações de longa duração, baixa latência e forte consistência. A alta disponibilidade de nível financeiro e a distribuição transparente mantêm os sistemas transacionais consistentes e disponíveis sob cargas intensas. |
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Armazenamento centralizado de dados (ODS) |
A agregação de dados de negócios de várias fontes divididas verticalmente em um operational data store (ODS) demanda alta concorrência de escrita, armazenamento em grande escala e consultas multidimensionais. A distribuição transparente, o HTAP e os controles de segurança integrados atendem a essas demandas sem aumentar a complexidade operacional. |
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Sharding de banco de dados e tabelas |
Cargas de trabalho que exigem alto throughput, alta concorrência e operações DDL distribuídas (incluindo dimensionamento) correspondem diretamente ao recurso de distribuição transparente do PolarDB-X, que gerencia o sharding automaticamente. |
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Migração de arquitetura de nó único para distribuída |
Quando um banco de dados de nó único não consegue mais lidar com a carga de trabalho, ou quando uma tabela cresce excessivamente e torna a manutenção inviável, o PolarDB-X permite fazer upgrade da Standard Edition para a Enterprise Edition sem tempo de inatividade ou alterações na aplicação. Consulte a integração de arquiteturas centralizada e distribuída. |
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Recuperação de desastres modular |
Cargas de trabalho dos setores financeiro e de telecomunicações exigem isolamento de falhas no nível do data center e redundância geográfica ativa. A alta disponibilidade de nível financeiro, a distribuição transparente e as certificações de segurança suportam a arquitetura modular e distribuída necessária para esse nível de resiliência. |
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Consultas HTAP em tempo real |
Aplicações que precisam de análises em tempo real juntamente com operações transacionais nos mesmos dados podem utilizar o recurso HTAP do PolarDB-X sem duplicação de dados ou compromissos de consistência. |
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Otimização de custos e migração de MySQL |
Cargas de trabalho com padrões de tráfego estáveis se beneficiam do caminho de migração de MySQL com um clique do PolarDB-X, da compressão de dados e da possibilidade de iniciar em uma arquitetura centralizada e dimensionar apenas quando necessário. A integração de arquiteturas centralizada e distribuída, o HTAP e o suporte ao ecossistema open source contribuem para reduzir o custo total de propriedade. |
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Recuperação de desastres multicloud |
O PolarDB-X suporta a nuvem pública da Alibaba Cloud, Apsara Stack, DBStack e PolarDB-X Lite, oferecendo flexibilidade para implantação em múltiplos ambientes e evitando dependência de fornecedor. |