1. 用途和受众
1.1 预期用途
- 指导华为云上分布式数据库架构的设计和开发。
- 为售前、解决方案设计、实施和审查提供可重用的架构模式。
- 作为解决方案手册、交付包或实际部署的架构基础。
- 定义安全性、可靠性、性能、成本、运营和合规性护栏。
1.2 目标受众
| 观众 |
典型角色 |
预期用途 |
| 内部 |
架构师、开发人员、交付工程师、运营工程师
|
解决方案设计、审查、交付和实施 |
| 外部 |
客户、合作伙伴、ISV、开发人员
|
评估、实施、集成和操作 |
2. 参考架构概述
2.1 架构描述
通过DDM+RDS实现可自动分库分表、读写分离、弹性扩容的分布式数据库方案，可以支撑百TP级，30+万QPS的读写并发。满足互联网客户超高实时读写并发场景。
2.2 业务背景
| 项目 |
描述 |
| 业务问题 |
互联网客户面临超高实时读写并发场景，单机数据库无法支撑30+万QPS的读写需求，需要分布式数据库方案 |
| 期望的结果 |
构建基于DDM+RDS的分布式数据库，实现自动分库分表、读写分离、弹性扩容，支撑百TP级、30+万QPS读写并发 |
| 主要用户 |
互联网企业客户、高并发业务应用开发者 |
| 关键制约因素 |
RDS水平扩展需要重新做数据库集群迁移；RDS单盘数据不能超过32T；需要多AZ部署保障高可用 |
| 成功指标 |
30W+QPS读写并发；多AZ高可用部署；超低时延响应；系统高峰期稳定运行 |
2.3 架构优点
| 优点 |
描述 |
| 极致性能 |
可支持高频读写场景30W+QPS |
| 超低时延 |
引入redis做缓存降低时延，读写分离提升资源利用率，避免读写冲突 |
| 分布式高可用 |
多可用区部署提升系统可用性 |
| 性价比高 |
使用开源RDS实例相比商业分布式数据库成本更低 |
2.4 设计关注点
| 关注维度 |
描述 |
| 安全 |
可配合DBMS服务实现数据库审计，审计日志汇总在LTS进行分析 |
| 可靠性 |
需要多AZ部署；每日数据库定时备份到OBS |
| 观测/运维 |
跟客户对齐监控指标后可对接到客户的统一告警平台；RDS单盘数据不能超过32T，数据量越大备份时间越长 |
| 可扩展/性能 |
RDS水平扩展需要重新做数据库集群迁移 |
2.5 典型架构
典型架构图
2.6 流程描述
| 阶段 |
步骤 |
说明 |
| 缓存查询 |
1 |
应用首先去redis查询，如果命中直接返回结果 |
| DDM查询 |
2 |
如果redis没有命中，应用去DDM查询数据 |
| 数据分片 |
3 |
DDM会通过分库分表，将数据分片到多个RDS主备实例中 |
| 请求路由 |
4 |
DDM根据元数据将读写请求路由到目标RDS |
| 结果汇总 |
5 |
RDS完成计算后在DDM汇总并返回给应用 |
2.7 云服务产品清单
| 分类 |
服务或产品 |
推荐配置 |
| 数据库缓存 |
DCS |
分布式缓存服务，用于热点数据缓存，降低查询时延 |
| 分布式中间件 |
DDM |
分布式数据库中间件，实现自动分库分表、读写分离、弹性扩容 |
| 数据库 |
RDS |
关系型数据库服务，主备部署，支撑分片数据存储与计算 |
| 监控运维 |
CES |
云监控服务，用于监控数据库运行状态 |
| 监控运维 |
LTS |
日志服务，用于审计日志汇总与分析 |
| 监控运维 |
OBS |
对象存储服务，用于每日数据库定时备份 |
| 安全审计 |
DBMS |
数据管理服务，实现数据库审计 |
3. 参考链接
- 产品文档：
<URL>
- 实施指南：
<URL>
- 源代码或 IaC：
<URL>
- 操作手册：
<URL>
- 安全性和合规性映射：
<URL>
4. 使用限制
- RDS水平扩展需要重新做数据库集群迁移，需在低峰期执行扩容操作。
- RDS单盘数据不能超过32T，数据量越大备份时间越长，需合理规划数据分片。
- 需要多AZ部署以保障系统高可用性。
- 每日数据库需定时备份到OBS，确保数据安全。
附录 A. 术语和缩略语
| 术语 |
定义 |
| DDM |
华为云分布式数据库中间件（Distributed Database Middleware），实现分库分表、读写分离 |
| RDS |
华为云关系型数据库服务（Relational Database Service） |
| DCS |
华为云分布式缓存服务（Distributed Cache Service） |
| CES |
华为云监控服务（Cloud Eye Service） |
| LTS |
华为云日志服务（Log Tank Service） |
| OBS |
华为云对象存储服务（Object Storage Service） |
| DBMS |
华为云数据管理服务（Data Management Service） |
| Redis |
分布式内存缓存数据库 |
| QPS |
每秒查询数（Queries Per Second） |
| TP |
事务处理（Transaction Processing） |
| AZ |
可用区（Availability Zone） |
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典型架构图
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