『京东云』徐力权:国产数据库StarDB加速产业数智化

近年来,企业数字化变革的深入和智能制造、智慧城市、元宇宙等新兴产业的兴起,对云计算提出了更高的需求,传统云计算难以满足新兴场景的算力需求,整合资源、统一调度、一致服务的分布式云计算正在被越来越多的企业所接受,分布式云计算头部企业已在实践领域取得建树,为中国分布式云计算发展积累了宝贵的前期经验。

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『京东云』徐力权:国产数据库StarDB加速产业数智化-云投网

在8月26日下午举办的【分布式主题报告会】上,京东云 数据库架构师 徐力权发表了题为《国产数据库StarDB加速产业数智化》的精彩演讲,详细内容如下:

StarDB的发展历程

StarDB早期主要面向京东内部提供基础服务,为了帮助用户实现存储扩展,让企业更好地管理数据库,StarDB从2014年起打造了存算分离的一体化管控架构。经过两年的演进,StarDB开始承担起京东内部的核心交易业务,历经了数次京东618和11.11的峰值考验。

2019年起,StarDB开始面向外部,赋能外部金融客户,推动数据库国产化替代。如今,StarDB已经完成了从分布式云数据库向云原生分布式自治数据库的转变,服务于千行百业。

StarDB的核心特性

关键词:金融级、平稳高效、无限拓展、安全可靠、易用可控

云原生架构 StarDB已经实现了资源池化,支持多云架构,能够帮助用户有效降本增效。

底层核心技术 StarDB加强了SQL引擎的改写,在提高兼容度的同时强化了分布式引擎能力,并对底层内核资源进行深度优化。

自治运维平台 StarDB结合京东内部多年运维经验和场景沉淀,实现了精细化运维、智能自治以及企业级安全合规。

1云原生架构

京东自研混合多云原生平台云舰,整合了京东的底部基础设施和资源,兼容私有云、公有云、混合云、物理机、虚拟机,多云一体,实现云架构的封装,对外输出PaaS服务。

StarDB借助云舰平台的服务能力,将分布式能力与云基础能力相结合,实现了云原生分布式自治数据库的构建,基于云的高扩展能力,帮助StarDB实现业务上的高覆盖。

2底层计算内核核心技术

StarDB采用存算分离架构,在计算层实现了对分布式事务的增强、分布式控制语言、分布式服务治理和全局索引。在分布式事务方面,StarDB重写了事务管理器,增加了事务持久化逻辑,增强了对异常的监控和持久化管理;在分布式控制语言方面,StarDB设置了整套DistSQL,能够管理集群、数据库、权限以及个性化功能控制,帮助用户更好地使用StarDB;服务治理方面,StarDB解决数据库分布式架构下出现的配置、一致性等问题,其中,异步DDL也是StarDB特有的解决方案;全局索引方面,针对多分片情况下用户检索能力差的问题,StarDB完成了索引数据构建、索引路由规则和索引智能算法。

结合业务场景实践,StarDB分布式集群稳定性高达99.99%。

3底层存储内核架构核心特性

存储上,StarDB针对异步复制打造定制化插件,解决异步复制的容灾问题,实现数据一致性复制;内存单元管理上,针对内存回收导致的内存溢出问题,StarDB对数据库内存单元进行隔离,增加了内存回收机制的灵活性,减少跨线程数据内存调用,更好地管理数据库存储节点内存;锁管理方面,针对海量数据高并发场景,系统调用会对数据产生影响,StarDB进行了锁的用户态改写,让系统调度造成的锁等待降到最低;线程调度模型方面,StarDB对底层线程调度作统一设计,屏蔽底层系统对用户态的影响;异步IO模型的改造,针对大并发批量写入场景,常规写入会导致性能折损,异步IO模型改造能够有效提高吞吐量。

经过上述改造,StarDB在高可用、高性能、高可靠方面有着明显的提升:性能上,单机TPS提升了约15%,QPS提升了20%-30%;可用性上,数据一致性复制带来了金融级的数据一致性解决方案;高可靠方面,基于内存管理、锁管理和线上调度优化,让存储模块减少内存溢出问题,避免假死,降低了CPU整体消耗。

4自治运维生态

自治运维是云原生之外,数据库的另一重要发展趋势。StarDB借助基础数据平台,搭载实时计算中台,结合智能运维模型,实现了自治运维的服务中心,更好地为用户提供运维主题场景服务。

在功能方面,StarDB自治运维包含了智能运维服务、精细运维管理、安全合规管理和DB迁移能力,帮助用户更好地使用数据库。

业务解决方案

对银行、保险、证券等金融机构,StarDB能够提供金融级高可用一致性容灾解决方案、企业级安全合规解决方案、国产数据库替代解决方案;针对泛互、教育场景,StarDB能够提供海量数据分布式存储解决方案、业务上云(公专混)解决方案、大规模一体化运维解决方案。

用户价值受益

从内核研发、技术场景来看,StarDB已经形成了高性价比数据库服务体系。StarDB能够满足金融级高可用一致性、企业级安全合规、海量数据事务型分析场景、纳管原有DB规范运营体系等常规业务场景需求。

在降本增效方面,StarDB采用多租户资源复用,打造小规格高性能数据库,以云管平台+自治服务、容量评估+弹性伸缩,帮助企业更好的降本增效。同时,StarDB还提供专家咨询、金牌交付、多级产品服务和专业培训认证等企业级服务体系,帮助企业更加便利地使用StarDB。

基于StarDB数据库核心业务系统案例

1京东内部规模应用

StarDB在京东内部的应用秉持的核心目标是数据一致性、容灾可用性、安全合规管控、运维自动化、弹性扩展和数据治理。基于上述目标,在业务层进行核心改造,目前已在京东内部规模应用。

2某养老险公司——数据库选型之争

不少企业在数据库选型时都面临这样的问题,传统的集中式数据库,企业技术团队熟悉产品和运维,软件平台无额外数据库改造成本,但缺点在于,开源数据库在性能和稳定性方面偏弱。

分布式数据库的优点,技术架构基本可以满足未来5-10年的发展,底层架构天生高可用,能够支持海量并发业务。但分布式数据库技术发展时间较短,对服务团队的要求较高,对分布式数据库兼容要求也很高,要避免企业产生巨额的适配成本。

StarDB的分布式架构,结合底层云资源,实现数据库双活架构,缓解国产化硬件算力影响业务的问题。同时,StarDB也是一款金融级数据库产品,实现了金融级数据库安全防护,并完成了国产化适配;与国外数据库想比,StarDB能够极大降低采购成本和运维成本。

基于上述特性,StarDB得以服务于大量金融机构的企业门户、财务系统、ERP系统等。StarDB将在数据库国产化趋势下,将会给行业带来更大的助力,为企业数智化和数据自主可控提供更好的选择。

*文章为作者独立观点,不代表云投网立场
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