POLARDB数据库，阿里云的自信源自哪里

焦旭

“你好，我是阿里云数据库团队负责人，我叫鸣嵩（曹伟）。”初次见面的印象，让笔者觉得鸣嵩并不像一个IT男，形象阳光、精神抖擞、嘴角带着一点点微笑。就在笔者还在回味《复联3》中小蜘蛛和奇异博士有关“花名”的梗时，鸣嵩让我有了新的认识。

采访过程中，鸣嵩的语速一直很快，语言简练，思维清晰，不断出现的术语和数据说明了他的专业性，喜欢列举实例。整个人总是带着一股浓郁的自信。好像，每一个阿里人都是那么的自信。

那些在一线才知道的

一位工作在云数据库一线的开发和运维人员，在云栖社区做了以下分享：

“我在4天前，手工做了一个备份，数据库比较大，3T，你们说差不多要70个小时备份，这个…有没有什么办法加快一点，我老板还着急要数据呢”

“你好，我们公司有个数据库，想迁到阿里云RDS上，对RDS的产品品质我们很满意，只是我们的数据库有10T，请问一下，支持这么大的实例么？”

“你好，我用了你们的MySQL数据库，最近几天在做活动，主库压力比较大，只读实例就延迟了，现在看过去貌似很难跟上，有什么办法么？”

这些抱怨也好，吐槽也罢，都来自云数据库用户的真实案例，总结起来，传统的云数据库由于自身架构原因，会遇到很多问题：

读写实例和只读实例各自拥有一份独立的数据，用户购买只读实例，不仅需要付出计算的成本，也需要付出存储资源的成本；新建一个只读实例需要重新拷贝数据，考虑到网络限流，速度不会很快；传统备份技术，由于涉及到拷贝数据，并上传远程存储，速度因此也受网络影响等等。

随着数据库数据量的增大，各行各业对云数据库业务的需求增加，这些问题就会不断加剧。鸣嵩说：“这些困扰大家已久的问题， PolarDB都可以从本质上解决，而不是想个trick绕过去。”

核心优势有5个

PolarDB是阿里云数据库团队过去3年间自主研发的一个企业级数据库。鸣嵩总结了其5大核心优势。

第一，兼容性。PolarDB兼容了当下最主流的、开发者最喜欢用的MySQL和PostgreSQL两种数据库生态，这意味着MySQL和PostgreSQL的老用户，在一行代码不用改的前提下，可以把业务从原来的开源数据库迁移到阿里云的企业数据库平台上。

鸣嵩说：“从第一天起，我们做任何东西，不接受99%的兼容，我们只有100%的兼容。这是不会妥协的。”

第二，性能好。对比MySQL有6倍性能提升及相对于商业数据庫实现大幅度降低成本。拿Sysbench跑Benchmark做测试，开源的原生数据库性能是每秒3.5万的TPS，PolarDB的性能可以达到22万，有6倍的提升，但是价格不变。

第三，容量大。传统的数据库会受限于物理机能的磁盘大小，数据增长后面临着要么扩容，要么定期迁移，这种方案不仅开发成本高，还会造成业务中断。PolarDB则支持单库容量扩展至上百TB以及计算引擎能力及存储能力的秒级扩展能力。

第四，技术更新换代。云数据库的发展趋势出现了一种更好的模式，Serverless按使用量付费。看起来只是计费模型的一种变化，事实上对技术本身有很大挑战。Serverless意味着弹性扩展、调度能力、资源隔离需要做得更加精细，使得能够支持这种计费模式。

鸣嵩直言：“PolarDB的目标就是从过去云计算的1.0时代走向云计算的2.0时代。数据库从经典时代走向Serverless时代。“

第五，一写多读。鸣嵩以淘宝为例，介绍道：“电商业务，读的压力要比写的压力大很多，传统的‘一主多从模式存在空间浪费和扩容时间长的弊病。”

PolarDB让“一主多从”共享统一一个数据副本，同一个实例的所有节点（包括读写节点和只读节点）都实现访问存储节点上的同一份数据，使得数据备份耗时实现秒级响应，实现了无缝扩展，不管数据量有多大，几分钟内即可实现只读副本扩容，以及数据的全量备份。

何谓国之重器

据了解，PolarDB发布以来，在公有云上已经累计了超过600家用户，涵盖金融、电商、游戏、IoT等各行各业。

在被问及为何阿里云在已经拥有关系型数据库的情况下，仍旧开发出PolarDB时，鸣嵩表示：“企业级数据库一定是国之重器。”

鸣嵩介绍道，企业级数据库，往往要求零宕机，7×24小时的可服务性，数据绝对不能丢。这是对数据库技术更苛刻的要求，同时还需要高安全性和无限扩展能力。“PolarDB的目标就是将来能在有关国计民生的行业、金融产业或者政府核心业务中用上国产自研的数据库。我认为，这是我们这一代做数据库技术人的使命。”

此外，鸣嵩还指出一种技术趋势。过去十年，大量互联网企业为了解决业务发展数据膨胀的问题，都在使用一类基于Share Nothing架构做水平扩展的数据库，演化出了很多NoSQL和NewSQL产品，但这类产品都有对使用场景的假设和限制。而ORACLE、DB2、Aurora、PolarDB这些企业级的通用数据库，都在使用Share Everything共享存储技术。鸣嵩判断，在未来的5年之内，随着云时代的到来，随着企业级云数据库的兴起，Share Everything基于共享存储架构的数据库会成为新的热点。

性能源于对硬件的诉求

为了追求性能的不断提升，技术人员对于硬件的诉求也在不断提高。鸣嵩介绍了PolarDB所采用的领先的硬件技术：包括使用3DXpoint存储介质的Optane存储、NVMe SSD和RoCE RDMA网络。同时面向新硬件架构实现软硬一体优化：从数据库、文件系统到网络通讯协议、分布式存储系统和设备驱动，实现纵贯软件栈各层次的整个IO链条的深度优化。

谈及Optane存储卡，鸣嵩毫无吝啬地给了一个赞，他表示：“3D XPoint介质比NAND颗粒提供了更好的I/O延迟和I/O QoS稳定性，因此在数据库整体QoS上我们在95%延迟的指标上提升了76%的性能。我个人认为这也是非常有工匠精神的一个介质、一个产品。如果说SSD把HDD延迟降低了一个数量级，3D XPoint又把SSD降低了一个数量级”

鸣嵩认为，Optane很可能会打破传统的Memory金字塔体系，过去的模型是CPU、内存、SSD的三角形结构，内存是很快的但是比较小，掉电会丢；SSD是很大，延迟比较高，吞吐有限，但是掉电数据不会丢。而Optane在这个体系中加入了一层Apache Pass或称之为NVDIMM（非易失性随机访问存储器）。新的体系变成了CPU、内存、NVDIMM和SSD，新加入的结构，性能和内存很接近，而且空间可以很大，掉电不会丢。

最后鸣嵩表示，Apache Pass未来很大程度上会改变数据库软件，也意味着数据库的性能可以再向上提高一个档次。