关于数据库:分享作业帮在多云环境下的高可用双活架构优化实践

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本文来自 OceanBase 社区分享,仅限交换探讨。作者介绍:刘强,就任于作业帮基础架构 DBA 团队,负责分布式数据库的摸索和应用,协同研发团队在公司外部推动分布式数据库在业务上的落地。

在作业帮刚上线 OceanBase 4.0 时,我分享过作业帮的业务架构痛点。目前,作业帮是多云架构(阿里云、百度云、腾讯云),并同时应用 MySQL、Redis-Cluster、MongoDB、Elastisearch、TiDB、OceanBase 这几款数据库。出于高可用和降本需要,咱们决定将更多 MySQL 业务场景用 OceanBase 代替,本文将和大家分享具体起因,以及 OceanBase 4.0 与 MySQL5.7 的比照数据。

高可用双活架构计划降级需要

因为作业帮业务的多样性和复杂性,咱们对于分布式数据库的应用需要次要基于以下几个方面。

第一,在海量数据的状况下心愿缩小分库分表的复杂度,并解决单机存储瓶颈。

第二,对 I/O 密集型的 SQL 及 CPU 密集型的 SQL 来说,咱们心愿可能进步响应速度,缩小它在 MySQL 中对线上业务的影响。

第三,每个业务外部都须要业务人员频繁查问、录取线上数据,并有相应的报表服务以供下级 Leader 查看,而且大数据部门也会有报表需要接入线上数据,这对于线上 MySQL 来说难以撑持,在数据归档及汇总的状况下,也不足良好计划。

第四,因为 MySQL 的个性限度,咱们须要基于一个内部的高可用组件来实现 MySQL 的高可用架构,在多云环境下,网络环境绝对简单,这对高可用的稳定性提出了更高要求。如果局部业务的申请链路长或简单,跨云拜访会使业务相应耗时减少,影响用户体验。

因而,咱们须要摸索良好的双活架构计划,初步计划是基于 MySQL,并引入 DTS 来实现双活架构。这种架构的复杂性及引入过程中 DTS 的异样或中断,对于数据的一致性有很大的挑战。同时在应用私有云的状况下,也心愿可能最大水平升高硬件的应用老本。

出于高可用和降本需要,咱们决定将更多 MySQL 的业务场景替换为 OceanBase,并对 OceanBase 和 MySQL5.7 进行了多方面的比照。

OceanBase 4.0 比照 MySQL5.7

1、性能比照

咱们应用 32C64GB 的硬件规格别离对 OceanBase 和 MySQL 进行性能、CPU 使用率、磁盘空间占用的测试。

首先,从图 1 可见,OceanBase 性能显著超过 MySQL。

图 1 OceanBase 和 MySQL 的性能比照

其次,从图 2 得悉,在雷同的并发环境下,OceanBase 的 CPU 使用率比 MySQL 低至多一倍以上。

图 2 OceanBase 和 MySQL 的 CPU 使用率比照

另外,因为 OceanBase 数据压缩及编码的技术相较于 MySQL,可能节约 2/3 以上的磁盘空间,因而,综合上述三方面的比照后果,咱们认为 OceanBase 能为作业帮的降本增效提供极大帮忙。

在性能方面,咱们还测试了 DDL 的执行速度。对于耗时较长的 DDL,MySQL 会有补充延时问题,须要咱们援用额定的审核工具来管制它的提早,而 OceanBase 不存在延时问题。对于执行速度,MySQL 和 OceanBase 相差不大,这让咱们更加期待 OceanBase 4.1 的数据旁路导入性能,能够将 DDL 的执行速度大幅晋升。不过,咱们也发现了一些语法兼容性的问题,例如,OceanBase 对主键的操作语法不反对多个 DDL 合并执行,只能各自独自执行。

2、架构比照

除了降本增效的需要,高可用也是咱们在摸索双活架构中最看重的一方面。相较于 MySQL,OceanBase 的高可用是有延长的,不须要额定的高可用组件,这有利于解决数据不统一的问题。再加上 OceanBase 的日志具备多正本个性,可能反对在多机房或多城市灵便部署。OceanBase 还便于作业帮实现一些单元化的需要,咱们能够将业务单元内的 Leader 数据调度在某一个机房内,实现业务拜访的流量闭环,缩小跨域读写。

3、字符集比照

最初,咱们测试了字符集的反对水平。作业帮成立十年,咱们应用 MySQL 的场景和字符集品种都比拟多。OceanBase 4.0 以后反对图 3 中显示的几种字符集,在 4.1 版本中减少了对拉丁字符的反对。后续咱们也心愿 OceanBase 可能扩大字符集及校验集的反对品种。

图 3 OceanBase 4.0 反对的字符集

以上就是作业帮对 OceanBase 和 MySQL 的次要比照数据。在将更多业务场景切换至 OceanBase 的过程中,咱们发现,在高可用双活架构计划之外,OceanBase 4.0 的 HTAP 和资源隔离能力也为咱们带来许多意外之喜。

低成本与低延时,更好地降本增效

OceanBase 是一个具备 HTAP 能力的原生分布式数据库,如何了解 HTAP?援用 OceanBase CTO 的一句话:HTAP 就是在高性能 OLTP 数据库的根底上扩大 OLAP 的能力,能很好反对实时剖析。

在作业帮的业务场景中,咱们 感触到 HTAP 的两大显著劣势:低成本和低延时。

低成本:咱们心愿一套零碎能同时反对 OLTP 场景和 OLAP 场景,相比两套零碎领有更高的性价比。

低延时:省去了繁琐费时的 ETL 过程,升高延时,更好反对实时剖析。

咱们晓得,在一套零碎同时实现 OLTP 和 OLAP 的能力,其中一项挑战是资源隔离,使业务之间互不影响。这便是 OceanBase 带给咱们惊喜的中央。

对于外围业务来说,咱们心愿可能应用物理资源管理,比方行存正本服务 OLTP,列存正本服务 OLAP,这两种业务是不共享物理资源的,能够 做到相对的隔离 。OceanBase 能够减少额定的只读正本,再通过配置 OBProxy 的 proxy_idc_name 实现读写拆散

图 4 为 OceanBase 的物理资源隔离计划,基于只读正本,再减少逻辑机房的状况下,在 OBProxy 中配置逻辑机房的地位。所有 OLAP 的 只读流量都会录入只读正本中,防止与 OLTP 副争抢资源。

图 4 OceanBase 的物理资源隔离计划

对于老本敏感的逻辑资源隔离,OceanBase 在同一租户内就可能实现 OLAP 和 OLTP 的物理资源共享,进而实现资源隔离。

对于逻辑隔离来说,首先 OceanBase 定义了一个大查问,默认将执行工夫超过 5 秒的申请断定为大查问,当大查问和短查问同时争抢 CPU 时,大查问会被升高优先级,待 CPU 资源短缺时再被挂起,咱们能够设置 Large_query_worker_percentage 在同一租户内,大查问最多能够占用 30% 的用户线程数。在这种状况下,咱们能够无效隔离大查问对 OLTP 业务的影响,优先保障了 OLTP 业务的执行。

咱们应用了一些线上业务数据和 SQL 来比照 MySQL 和 OceanBase。在作业帮的业务场景中,一个大业务部门的报表须要多级 Leader 甚至上百人频繁查看,因而,即便是 OLAP 类型的业务,QPS 也能够达到几十甚至上百。咱们应用了 60 个并发去压测较简单的 SQL,通过图 5 能够看出,OceanBase 比 MySQL 最起码快了一倍以上。OceanBase 的 CPU 使用率也根本管制在 25% 以下。

图 5 OceanBase 与 MySQL 执行 SQL 耗时

在 60 个并发执行 OLAP 业务的同时,咱们也用 256 个并发去运行 Sysbench 工作,在 OLAP SQL 扫描量较大的状况下,咱们能够看到它的耗时呈现了一些抖动(见图 6)。

图 6 并发量 256 运行 Sysbench 工作

以上就是作业帮对 OceanBase 4.0 的摸索过程,目前,咱们曾经应用 OceanBase 半年了,总结出一些心得及倡议,供大家参考。

应用 OceanBase 的心得和倡议

首先,对于 OceanBase OCP 治理平台有如下几点倡议。

• 倡议减少 DDL 工作列表显示,须要在每一个租户下,能够看到有多少工作正在执行。

• 倡议减少 SQL 审核的性能,如果有业务正在从 MySQL 迁徙,能够尽快保障业务上线,缩小 DBA 工作,聚焦于对业务的落地。

• 在应用过程中咱们发现,每个租户下磁盘的使用量、数据库的大小及表的大小,这一部分数据的监控是缺失的,须要欠缺。

• 在集群中测试时,须要实时监控性能数据,比方 QPS 响应工夫、CPU 的使用率等,倡议在现有能力上再缩短提早。

其次,对 OceanBase 集群的一些问题,咱们也给出反馈,心愿得以晋升。

• DDL 无奈实时查看工作的进度百分比,心愿后续能够减少该性能。

• 当初集群降级时须要确保每个租户的 leader 都汇集在单个 Zone 下,这样对于每个集群有上百个租户来说,操作会比拟繁琐,心愿能够优化。

• 对于大家在应用过程中须要留神大小写敏感的参数设置,一旦创立后业务上线不合理则无奈通过 SQL 语句进行批改,心愿优化。

• 倡议留神 redo log 磁盘跟内存大小的配比,防止出现当磁盘空间还有富裕的时候,创立 redo log,显示磁盘空间不够的问题。

最初,还有一些对于 OMS 数据迁徙平台的小倡议:目前存在的问题有三个,一是在数据迁徙过程中不反对新增 DB 的同步,对于数据归档或汇总的需要不敌对;二是 OpenAPI 凋谢的太少,不利于咱们外部平台的革新;三是 ghc 的长期表疏忽写法过于繁琐,须要每一个 DB 都写一个配。因为 OMS 数据迁徙是测试中罕用的性能,咱们心愿后续能有对立的配置,能够将 ghc 长期表对立过滤掉。


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