中国信通院：云原生虹吸效应初现

2021 年 7 月，中国信息通信研究院公布了《云计算白皮书》，报告示意随着云计算的继续成熟，云原生虹吸效应初现，技术实际继续落地，行业利用减速，云原生技术生态齐备，市场沉闷，进入黄金发展期。

TDSQL-C“生于云上，长于云上”

在云计算根底技术设施数据库畛域，腾讯数据库产品团队带来的云原生数据库 TDSQL-C（原 CynosDB）, 交融传统数据库和云计算技术劣势，100% 兼容 MySQL 和 PostgreSQL，专为云而生，助力企业在云计算时代下的数字化转型，贯彻落实云原生技术生态建设。腾讯云原生数据库 TDSQL-C（原 CynosDB）“生于云上，长于云上”，其架构分为三层：

第一层，智能代理层（Magpie），包含无服务计算、读写拆散、面向金融场景的全局一致性读、平安防护，应用智能代理 Magpie 实现。

第二层，数据库引擎（TXSQL），共三大部分，SQL 引擎、多级 BP 缓冲和事务引擎。

SQL 引擎负责 SQL 查问，次要蕴含 SQL 解析、优化器、执行引擎等数据库解决外围性能；
多级 BP 缓冲负责提供多级高性能读缓存，减速数据库拜访性能；
事务引擎负责事务管理、事务日志同步，实现残缺的事务 ACID 能力；
TXSQL 源于 MySQL 社区版，但在 SQL 引擎、事务引擎以及 BP 缓冲机制和源码上进行了自研，以便于满足云上游戏、电商、SaaS 等业务场景要求。

第三层，高性能分布式存储系统 HiSTOR，提供高性能、高牢靠的存储底座。

采纳计算存储拆散架构

实现日志即数据库
把事务日志传递到底层存储引擎上，在分布式存储引擎里有 DB 插件，通过 DB 插件把事务日志还原成数据库的一个数据页，跨网络数据传输量升高 90%，无效加重了对网络基础设施的依赖。

高效的数据库引擎
传统数据库引擎如 InnoDB，受限于架构限度，有很多无奈躲避的零碎难题，比方，“刷脏”。“刷脏”就是把新写入到内存中的数据依照一系列策略写入长久化存储中。它波及到 BufferPool、WAL 日志的联动，既耗 CPU 又耗 IO，非常容易呈现刷得太快导致 IO 忙，或者刷得太慢导致 Query 解决不及时。云原生数据库数据引擎层无任何脏数据，聚焦于把 SQL 语句变成执行打算，效率比传统数据库架构更优。另外，传统数据库架构只有内存一级，云原生数据库设置多级 BP 缓冲层，可能依据业务场景须要，在缓冲池尽量做最大的扩大，让所有数据拜访尽量凑近用户，对性能帮忙十分大。

无服务计算技术
基于云原生数据库的计算存储拆散架构，当有 SQL 语句来了过后，代理层能够辨认，当发现没有任何 SQL 语句来拜访数据库引擎，智能代理层就会告诉数据库引擎层，完结过程，用户不须要为之付费，真正做到不应用不计费，节省成本。

TDSQL- C 助力开启极简运维

回归做云原生数据库的初衷，是为了让运维人员更省心，把精力聚焦到更有价值，更能帮忙公司市值进步的中央去，开启云时代的数据库极简运维。怎么做到让数据库的运维变得简略，无论是生命周期治理、数据库治理还是品质的调优，实质还是回归到三个事件：品质、老本和效率。

品质

外挂式智能调参到内置式智能优化器
数据库系统逻辑精确证实体系
数据库依附许多参数以及规定来执行命令，在应答变动时，难以作出最正当的解决方案，对此，团队做了两步。第一步是智能调参，通过深度学习的办法，疾速地依据业务模型来预测出更业余的参数。调参过后，团队做了第二种尝试，智能优化器，数据库引擎主动生成最优的查问打算，从而更加高效省掉日常繁琐的 SQL 调优。

数据库是一个简单的零碎，因而数据库系统逻辑精确证实体系也必不可少。比方 Oracle 数据库的代码量大，新退出的代码须要通过高强度的测试验证，版本公布周期绝对比拟长；局部大厂成熟的数据库产品同样存在这个问题，代码量大，可保护水平低，数据库的品质逐步变蹩脚。云原生数据库也同样会有这样的问题。团队从方法论上实现了从测试用例到证实体系的降级，通过严格的逻辑准确性证实体系来保障架构设计和工程实现的正确性。

老本

端到端的 Trim 能力
正本 ->EC+ 压缩
老本是一个永恒的话题，云原生数据库得益于计算存储拆散架构，其 serverless 个性按应用计费，不应用不计费。除此之外，端到端的 trim 性能，让有效数据及时回收，开释存储空间，从而升高存储老本。EC+ 压缩，在正本缩小（存储容量减半）的状况下保障同样的数据可靠性，云原生数据库会做到通明压缩，对 SQL 语句不感知。

效率

欠缺的 instant/parallel DDL
基于 redo 的分布式 PITR 能力
数据库运维人员工作中常常要创立增加索引或增加、更改字段。云原生数据库对此有两个欠缺形式。第一个是用异步思维做 instant 的 DDL，当增加更改索引或字段时，只须要改变元数据，实现整个元数据的多版本从而保障 DDL 毫秒级实现，同时实现 DDL 的并行执行框架。第二个是回档，传统数据库受限于计算机体系结构，回档速度取决于网卡，云原生数据库有分布式的恢复能力，不受限于架构，其底层存储扩散到多台节点下面。

目前腾讯云原生数据库在线上也经验了大规模经营的验证。单实例层面，存储超过 50TB、QPS 峰值超过 100W；规模上也达到了万级别规模实例数，Y2Y 增长超过 3400%，笼罩游戏、电商、直播、金融、SaaS 等行业。从线上经营品质上看，云原生数据库 TDSQL- C 的主从提早放弃在微秒级别，扩缩容耗时放弃在秒级，HA/RTO 等外围指标也跨越式进入到单 s 时代。

助力共建云原生技术生态

在《2021 云计算白皮书》的最初，中国信息通信研究院收回“长风破浪会有时，直挂云帆济桑田”的豪言，对云计算的将来充满信心，置信云计算必承当起数字化倒退的重任，助力数字中国的建设。腾讯数据库研发核心的 slogan“聚力协同，征战云海”与之不约而同，指标统一。腾讯云数据库研发负责人程彬示意“云计算代表将来技术的一种趋势，cloud native 就是代表着将来。腾讯云原生数据库始终围绕数据库极简运维、Low Database 业务开发的理念，助力企业在云计算时代下的数字化转型，贯彻落实云原生技术生态建设。“