數(shù)據(jù)庫(kù)作為IT基礎(chǔ)設(shè)施的底座，正搭乘云時(shí)代的列車不斷前進(jìn)。上云成為非常明確的數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù) IDC《2021年下半年中國(guó)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)軟件市場(chǎng)跟蹤報(bào)告》顯示，2021下半年中國(guó)公有云關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模8.7億美元，同比增長(zhǎng)48.7%。

在云原生時(shí)代，客戶需要什么樣的數(shù)據(jù)庫(kù)? 數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)如何演進(jìn)? 矩陣起源Global CTO田豐就相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)了分享，他認(rèn)為，云原生時(shí)代，數(shù)據(jù)庫(kù)將向平臺(tái)化發(fā)展，MatrixOne所代表的超融合技術(shù)路線將大有可為。

長(zhǎng)在云上的超融合數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)成為新的生產(chǎn)要素，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值助力企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策成為企業(yè)剛需。在云原生時(shí)代，數(shù)據(jù)量爆炸式增長(zhǎng)，需要更為高效的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)提出了更高的要求。

田豐指出，隨著企業(yè)上云不斷深入，最終大部分業(yè)務(wù)應(yīng)用可能都會(huì)上云，這些應(yīng)用中存在大量的事務(wù)、分析、流處理等數(shù)據(jù)處理需求。此外，隨著更多的新應(yīng)用出現(xiàn)，尤其是IoT領(lǐng)域的新應(yīng)用不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。面對(duì)多樣化的數(shù)據(jù)處理需求，以及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)爆發(fā)帶來(lái)的新需求，企業(yè)需要增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力，既可以通過(guò)部署多種數(shù)據(jù)中間件來(lái)拓展關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的能力來(lái)解決，也可以選擇一個(gè)超融合數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決。

“企業(yè)希望所有的數(shù)據(jù)在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)里進(jìn)行統(tǒng)一管理，像是一個(gè)數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)，我們希望通過(guò)融合為客戶復(fù)雜多樣的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求提供一種極簡(jiǎn)的解決方案。”帶著以上這些思考，2021年成立的數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)業(yè)公司矩陣起源自研了MatrixOne超融合數(shù)據(jù)庫(kù)，并提出了HSTAP的超融合理念。

矩陣起源所提的HSTAP中的“S”指的是串聯(lián)AP和TP的Streaming能力，即在HTAP數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)置流處理能力。通過(guò)一種創(chuàng)新的架構(gòu)實(shí)踐極簡(jiǎn)理念，把數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)雜度留給產(chǎn)品的研發(fā)階段，而把簡(jiǎn)單、易用、好用的最終體驗(yàn)帶給用戶。

實(shí)際上，MatrixOne是一款云原生、分布式的超融合數(shù)據(jù)庫(kù)。今年，MatrixOne數(shù)據(jù)庫(kù)在工程方面取得了突破，最新版本MatrixOne 0.6在產(chǎn)品層面已經(jīng)基本具備超融合能力，團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)理念在工程上基本實(shí)現(xiàn)，架構(gòu)層面存儲(chǔ)計(jì)算分離、分布式事務(wù)、資源隔離、分析查詢等數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)能力已經(jīng)具備，MatrixOne進(jìn)入到實(shí)際應(yīng)用階段。

作為一款云原生數(shù)據(jù)庫(kù)，MatrixOne可以很好地運(yùn)行在K8S上，是長(zhǎng)在云上的數(shù)據(jù)庫(kù)，支持將數(shù)據(jù)持久化到共享存儲(chǔ)，兼容不同的協(xié)議，如S3，HDFS，Ceph等。無(wú)論使用公有云、私有云還是混合云，都可以接入合適的共享存儲(chǔ)。MatrixOne抽象出了一層FileService，它為上層提供一個(gè)統(tǒng)一的接口來(lái)訪問(wèn)這些多樣化的存儲(chǔ)資源，對(duì)調(diào)用方屏蔽了不同存儲(chǔ)的差異和復(fù)雜性。MatrixOne可以根據(jù)云上不同的硬件能力進(jìn)行編排，充分利用云的特性以獲取更優(yōu)的性能和性價(jià)比。

在架構(gòu)實(shí)現(xiàn)上，MatrixOne 采用存算分離架構(gòu)并做了比較徹底的解耦，存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、計(jì)算層分離，使得 MatrixOne 在遇到系統(tǒng)資源瓶頸時(shí)，能夠靈活實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)容。同時(shí)，多節(jié)點(diǎn)的架構(gòu)下，資源可以更高效分配，一定程度上避免了熱點(diǎn)與資源爭(zhēng)用。

作為一款融合型數(shù)據(jù)庫(kù)，資源隔離的挑戰(zhàn)非常大，是架構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，無(wú)論是TP與TP，AP與AP，TP與AP，MatrixOne 都實(shí)現(xiàn)了很好的隔離，最小化不同負(fù)載之間的干擾，獲得更好的性能。如，其分布式事務(wù)采用了樂(lè)觀事務(wù)與快照隔離，快照隔離級(jí)別比常見(jiàn)的Read Committed 讀已提交更加嚴(yán)格，既可以有效防止臟讀，又能夠更好地適配分布式樂(lè)觀事務(wù)。AP和TP不同的負(fù)載在不同物理節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，避免相互干擾，保證事務(wù)層級(jí)的正確性。

“我們希望最終能夠?yàn)榭蛻魟?chuàng)造價(jià)值，從這個(gè)角度來(lái)講，MatrixOne 會(huì)往更高效、更一致的集成、更簡(jiǎn)化的管理，以及數(shù)據(jù)治理方面發(fā)展，為客戶提供一個(gè)更好的性價(jià)比。”田豐強(qiáng)調(diào)，MatrixOne相比其它超融合數(shù)據(jù)庫(kù)，從第一天就更注重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的自我管理、自適應(yīng)、自調(diào)優(yōu)，而且從頭開(kāi)始研發(fā)沒(méi)有歷史包袱，進(jìn)展會(huì)更快一些。

未來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)的演進(jìn)方向

隨著MatrixOne在工程方面不斷進(jìn)步，MatrixOne團(tuán)隊(duì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)路線的發(fā)展越來(lái)越清晰。田豐指出，云為異構(gòu)硬件帶來(lái)很大的自由度，不論私有云、公有云還是混合云，會(huì)有各種不同功能的新硬件出現(xiàn)，比如CXL大內(nèi)存系統(tǒng)，MatrixOne會(huì)與相關(guān)廠商合作，利用新硬件的特性實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)更好的功能、性能，達(dá)到更好的性價(jià)比。此外，在利用對(duì)象存儲(chǔ)等云平臺(tái)能力方面，MatrixOne也會(huì)加大投入以更好發(fā)揮云的優(yōu)勢(shì)。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，客戶對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的靈活部署、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展規(guī)模以及性價(jià)比都會(huì)有越來(lái)越高的需求。從應(yīng)用上來(lái)講，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)越來(lái)越重要。MatrixOne會(huì)不斷加強(qiáng)其分布式能力，降低運(yùn)維復(fù)雜度。

Serverless是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的熱門話題，被認(rèn)為是云原生數(shù)據(jù)庫(kù)的下一站，所謂Serverless并不是沒(méi)有服務(wù)器，而是服務(wù)器無(wú)感知。田豐強(qiáng)調(diào)，MatrixOne本身是云原生數(shù)據(jù)庫(kù)，但是也支持Serverless化，可以根據(jù)客戶需求按需部署。他指出，Serverless解決的實(shí)際是管理問(wèn)題，對(duì)用戶屏蔽掉了硬件管理的細(xì)節(jié)。Serverless數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該具有以下幾個(gè)特征：

一是，Serverless數(shù)據(jù)庫(kù)不再綁定硬件，不論虛擬機(jī)還是物理機(jī)，都不再綁定機(jī)器，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)縮容。二是，Serverless強(qiáng)調(diào)計(jì)算存儲(chǔ)分離。三是，Serverless要有比較好的容錯(cuò)設(shè)計(jì)，當(dāng)Server崩潰掉或者從一個(gè)地方挪到另一個(gè)地方，整個(gè)過(guò)程能夠平滑遷移。

未來(lái)，MatrixOne會(huì)繼續(xù)打磨產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性，為客戶提供真實(shí)的價(jià)值。“不管我們內(nèi)部怎么做，最終結(jié)果一定要簡(jiǎn)化用戶(DBA、開(kāi)發(fā)者)的工作，對(duì)用戶來(lái)講，他們是看到一個(gè)更簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)平臺(tái)，我們把復(fù)雜度盡量?jī)?nèi)部消化。”田豐認(rèn)為，客戶應(yīng)用的復(fù)雜度主要有兩種，一種是業(yè)務(wù)邏輯自身比較復(fù)雜，另一種并不是業(yè)務(wù)邏輯本身產(chǎn)生，而是使用的平臺(tái)工具帶來(lái)的復(fù)雜度。MatrixOne希望把第二類非業(yè)務(wù)上的復(fù)雜度降到最低，給客戶提供一個(gè)簡(jiǎn)單、易用、高效的數(shù)據(jù)庫(kù)，讓用戶把更多精力放到業(yè)務(wù)應(yīng)用上。

把復(fù)雜留給產(chǎn)品，把簡(jiǎn)單、易用留給客戶，這應(yīng)該是所有數(shù)據(jù)庫(kù)廠商的愿景，新的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)將會(huì)為這個(gè)市場(chǎng)帶來(lái)哪些驚喜，還需要在更多真實(shí)場(chǎng)景中試煉。目前，已經(jīng)有很多工業(yè)、能源等海內(nèi)外企業(yè)向MatrixOne提出了明確的需求，接下來(lái)MatrixOne會(huì)與客戶一同成長(zhǎng)，一起打磨產(chǎn)品。我們期待明年MatrixOne 1.0版本正式發(fā)布，MatrixOne能夠取得更大的突破。

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