华为云企业级Redis揭秘第一期:高斯Redis与存算分离

高斯Redis官方博客 发表于 2021/02/25 11:47:25 2021/02/25
【摘要】 云数据库GaussDB(for Redis)作为华为云旗下企业级Redis,致力于为客户提供稳定可靠、超高并发,且能够极速弹性扩容的KV存储服务。

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GaussDB(for Redis)(下文简称高斯Redis)是华为云数据库团队自主研发的兼容Redis协议的云原生数据库,该数据库采用计算存储分离架构,突破开源Redis的内存限制,可轻松扩展至PB级存储。

本文将从存储架构、四大特性、竞争力、应用场景等方面进行介绍。

1. 存储架构

高斯Redis基于计算存储分离架构,计算层实现热数据缓存,存储层实现全量数据的落盘,中间通过RDMA高速网络互连,通过算法预测用户的访问规律,实现数据的自动冷热交换,最终达到极致的性能提升。

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2. 四大特性

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该架构基于华为内部强大且广泛使用的自研分布式存储系统DFV,实现了一套Share Everything的云原生架构,充分发挥了云原生的弹性伸缩、资源共享的优势,使得高斯Redis具备强一致、秒扩容、低成本、超可用的四大特点,完美避开了开源Redis的主从堆积、主从不一致、fork抖动、内存利用率只有50%、大key阻塞、gossip集群管理等问题。

  • 强一致

数据复制是存储的事情,因此专业的事情交给专业的团队来做。通过分布式存储DFV,高斯Redis轻松实现了3副本强一致,并可轻松支持6副本,为业界首创。

在强一致架构下,用户再也不用担心开源Redis的主从堆积,带来的丢数据、不一致、OOM等极端问题,更不用担心业务出错,比如计数器、限流器、访问统计、hash字段等不一致。

  • 秒扩容

数据规模膨胀之后,扩容是个高危且困难的操作。高斯Redis基于云原生架构,将扩容分成计算层和存储层。计算层扩容,无需任何数据搬迁,只需修改路由映射,即可秒级完成。存储层是个共建的超级数据湖,其容量巨大,而且扩容是切成细腻度的64MB数据分区,对上层数据库业务几乎无感。

因此高斯Redis可以轻松支撑业务的大规模膨胀,并且真正做到计算/存储分层的按需扩容和购买。

  • 低成本

高斯Redis相对于开源Redis,在存储介质上使用了磁盘替代内存。一方面,由于采用存算分离架构,计算资源少了一半,即没有从节点;另一方面,存储资源按需购买,无任何浪费,并且采用了逻辑/物理压缩。最终,每GB综合成本不到开源Redis的十分之一。

  • 超可用

开源Redis或友商Redis不管单分片还是集群,其数据复制都采用主从架构,导致N个节点的集群,如果同时挂掉一对主从(即2个节点),整个集群就不可用。而高斯Redis采用存算分离之后,每个计算节点都可以看到并共享所有数据,因此N个节点,最多可以容忍挂掉N-1个节点,真正做到比高可用还高的可用性。

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3. 竞争力分析

——详细对比请见链接

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4. 场景推荐

高斯Redis不仅性能逼近缓存,而且其存储能力(扩展性、高性能、易用性)超越数据库。因此除了缓存场景可以选择高斯Redis以外,上至PB级别大规模数据存储都可以选择高斯Redis。场景参考如下:

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5. 选择建议

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    本文作者:华为云数据库GaussDB(for Redis)团队

    杭州/西安/深圳简历投递:yuwenlong4@huawei.com

    GaussDB(for Redis)产品主页:

    https://www.huaweicloud.com/product/gaussdbforredis.html

    更多技术文章,关注GaussDB(for Redis)官方博客:

    https://bbs.huaweicloud.com/community/usersnew/id_1614151726110813

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