随着万千企业数字化转型提速，对云计算的应用效力提出新的需要。云原生以其独特的技术特点，正在成为驱动云计算“量变”的技术内核，腾讯云在云原生数据库畛域进行了全方位技术创新和利用实际，本文将别离从海量存储、弹性缩扩容、秒级疾速备份与回档和反对serverless4个维度分享腾讯云原生数据库TDSQL-C的显著个性，以及在不同业务利用场景中的内核技术优化实际。

传统数据库架构瓶颈

在自研云原生数据库TDSQL-C之前，咱们也做多年其余的云数据库产品，越到前面越发现传统数据架构存在着几方面问题：

1.数据本地存储，随着业务的增长，单机存储量可能会大于单机磁盘容量限度，须要对业务进行迁徙，对业务造成不便；

2.传统MySQL架构的一主多备，备份迁徙回档数据时会引发可用性和程度扩容等问题，这些突出的矛盾在传统的架构里难以解除，或解决的成果并不现实。

因而，咱们开始思考须要引入新的存储架构，而这种架构须要满足几个特点：

1.存储容量能够主动裁减，且容量足够大，足以撑持业务的倒退。

2.不应有主备提早，可能解决数据的可靠性和可用性问题；

3.随着业务的增长，可能进行程度扩容，扩缩容的整体响应要好。基于以上几点构想，咱们设计了云原生数据库 TDSQL-C。

TDSQL-C四大显著特色

TDSQL-C如图所示，分为计算和存储层，一主多备。计算次要负责原子性、一致性、隔离级别的实现，即ACID里ACI的实现；存储次要负责数据长久化，主备之间通过 redo log 进行内存同步。通过把计算和存储解耦以及引入新的数据同步协定，实现了 TDSQL-C。

TDSQL-C 四大个性

第一，反对PB级存储。传统数据库架构，购买规格和机器所用空间，个别单机磁盘容量是几T到几十T之间；TDSQL-C存储可间接连到网络存储，反对PB级存储；

第二，秒级扩缩容能力。通过计算与存储解耦，存储空间能够主动扩缩容，弹性能力显著；

第三，秒级快照备份回档能力。金融和游戏行业相干利用场景对备份的时效性和速度有较高的要求，通过存储层秒级快照实现数据和redo日志的继续备份，提供任意工夫点数据恢复能力（Point-in-time recovery，PITR) ；

第四，反对serverless状态，按需计费。传统数据库计费取决于自身购买的规格，以及应用所须要的工夫；TDSQL-C 反对 serverless状态，反对按理论计算和存储资源使用量收取费用，不必不付费，整个服务监控力度达到秒级级别，将云原生技术普惠用户。

TDSQL-C产品要害优化

为了实现TDSQL—C以上显著个性，咱们针对数据库内核做了大量的优化：

极速备份和回档。目前传统云数据库备份应用形式为物理备份或者逻辑备份，耗时较久。TDSQL-C采取并行备份，复原时把快照拿进去，每个cell 独立 apply redo log，比照市场同类产品，咱们备份工夫仅为同类产品的1/10。
创立索引。

TDSQL-C在创立索引方面做了三个阶段优化：

1）并化扫描，并行能力缩小IO所带来的影响；2）并行 merge sort 性能，缩小排序工夫；3）批量构建b+树，先构建多个小b+树，而后再对小的b+树合成一个独自的b+树，防止二次扫描。

极速启停。过往buffer pool大实例重启，初始化耗时长，用户体验差；基于对启动工夫的进行时耗剖析，BP和事物零碎初始化，咱们对它进行了并行化解决，通过优化，启动&敞开工夫比照于其余云产品启动和敞开工夫升高了一个数量级。

极致伸缩。卸载空间扩大，日志驱动按需扩大，计算节点可依据业务须要疾速升降配，秒级实现扩缩容，升高用户应用老本。

DDL的优化。在用户的实际中，批改列是一项频繁且不敌对的操作，此操作会阻塞用户的读写申请，对业务影响十分大，TDSQL-C业界独创反对了instant modify column性能，达到了秒级批改列的成果。

二级缓存。针对普遍存在的IO bound场景，在计算层引入独立于bufer pool的二级缓存，利用非易失存储等新硬件的能力对BP进行补充，缓存热数据，解决网络存储带来的 IO问题。

最终，TDSQL-C的这些个性实现，离不开团队对产品的用心，从可靠性、可用性以及深度联合业务自身的个性所做的优化。

将来产品演进

数据库技术将随着工夫的推移一直演进和变革，将来TDSQL-C将重点往以下两方面一直发力：一是database极致性能，log store晋升日志更快的响应速度和带来更大的整体吞吐量，提供极致的写性能；二是跨Region读，提供可用性更高的、跨Region的只读服务，并提供金融级的可靠性和跨区域灾备等。