雲數據庫RDS存儲能力進化解析！

數據庫是企業IT系統的核心，其性能表現會直接影響總體業務系統的性能表現，而影響數據庫性能因素包括系統架構設計、應用程序業務SQL語句、數據庫參數優化配置、數據庫運行的資源能力。系統架構設計和應用程序業務SQL語句都屬於數據庫外圍，須要從總體業務上去設計優化；數據庫的參數配置，核心是要根據數據庫上的業務和硬件特色細調參數，豐富的DBA經驗對此項影響很大，歸屬於軟件配置內容且隨時可調整。數據庫的硬件資源，在傳統企業中屬於一項固定資產投資，前期投資成本高，後期更換成本更高，雲時代雖然可以隨時擴容硬件資源和更換，但亦受到數據遷移、業務停服等影響，所以好的硬件資源選擇很是重要。

影響性能的硬件包括CPU、內存、磁盤、網絡：

• CPU ： 計算能力核心，其表現會直接影響數據庫的邏輯運算能力，比方說查詢計算、數據聚合、存儲過程效率等。
• 內存 ： 對性能很是關鍵，其核心是緩存頻繁使用數據避免系統頻繁與磁盤交互，性能表現通常都在納秒級延遲，通常OLTP數據庫建議內存和數據空間比例至少要保持在20%。
• 磁盤 ： 相比前二者性能最差，所以磁盤性能表現直接影響數據庫總體表現。雲數據庫目前提供兩種磁盤，包括本地盤和雲盤，本地盤性能高（微秒級延遲）但存儲容量有限，雲盤更大存儲容量但性能受限（毫秒級延遲）。
• 網絡 ： 網絡影響主要在於帶寬，所以大查詢或者大事務，對網絡的要求就很高。

重點分析磁盤性能對業務有影響的因素包括：

• 延遲：延遲越低，系統響應越實時，如對於交易型系統，延遲會影響到每次用戶操做是否卡頓。
• 吞吐量：帶寬越高，併發能力越好，多用戶同時操做時能夠併發處理更多需求，避免排隊。
• IOPS：是磁盤併發能力的直接指標，定義是在特定數據塊（如4K）大小下每秒可處理的IO請求數。

上面提到本地盤的性能要好於雲盤，那麼爲何雲數據庫RDS的發展要往雲盤方向走呢？主要緣由除了性能之外，雲盤還有諸多企業特性知足各種業務需求，如三副本數據存儲可保證業務數據可靠性達到9個9，存儲與計算分離，可支持容量更大同時擴容相對更簡單等。而ESSD雲盤相對SSD雲盤，企業特性有很是大的增強，同時重點性能表現大大提高，達到本地盤能力甚至超越。下面我將重點分析企業級高性能存儲ESSD的核心能力。

極致性能極致穩定

ESSD最大實現單實例單盤100萬IOPS，而且讀寫時延下降70%+，最快達到200us，核心能力的技術保障是ESSD首次採用面向將來的架構設計。首先ESSD雲盤採用RDMA網卡，在硬件上保障了網絡吞吐能力達到了50Gbps。其次在軟件層面阿里雲研發了新一代的底層存儲系統，存儲引擎2.0，性能表現極致同時堅如磐石，是穩定性能表現的關鍵，高IOPS場景下響應時間幾乎無抖動。最後軟件架構層面實現了全用戶態協議棧，下降了70%時延。

阿里雲自研的存儲引擎2.0新架構是性能提高關鍵，實現了用戶態文件系統（FusionEngine）、高性能網絡庫（Optimized TCP RDMA）、極致的軟件棧優化（實現無鎖、無上下文切換、零拷貝），多流映射（吞吐量提高三倍），實現動態切換（99.9%分位延遲降爲1/10）等核心技術。

RDS 率先支持ESSD存儲，第一時間爲客戶提供高性能的數據庫服務，通過實際客戶業務測試，MySQL數據庫在雲盤容量減小60%的前提下，較SSD雲盤，ESSD雲盤TPS提高200%以上，時延下降60%以上。

在線擴容業務永續

磁盤容量規劃是很是重要的數據庫設計內容，雲時代客戶能夠先購買夠用的小空間容量，以後根據業務發展彈性擴容空間。在此以前，雲數據庫雲盤的擴容都會涉及到業務閃斷，好比說MySQL 5.7高可用版、SQL Server 2016 標準高可用版，用戶發起磁盤擴容需求後，RDS管控系統會先在後端擴容備庫磁盤空間，而後作主備切換（涉及業務鏈接閃斷），最後再原主庫擴容磁盤空間，擴容期間具體的實例主機都會涉及重啓，整個過程約花費半小時（但業務影響只有閃斷），有時也很難解決燃眉之急。

ESSD雲盤支持在線擴容，此特性確保在數據庫接到擴容需求後，當即執行磁盤空間動做，無需主備切換，無需重啓數據庫實例機器，簡單且方便的保障業務連續訪問。

快照備份有備無患

ESSD雲盤集成快照特性，最多可支持64個快照，支持跨可用區多副本的數據保護能力。該特性特別適用於數據庫的備份需求。雲數據庫RDS針對ESSD的急速快照能力，研發了全新一代數據庫備份系統，支持利用快照能力備份整個實例，而且支持全量和增量快照能力，備份和恢復速度都大大提高。因爲備份效率的提高，RDS能夠提供更大容量，知足有大空間需求的用戶。

極致安全自助可控

雲數據庫RDS 經過ESSD的安全加密能力，實現落盤加密功能，而且支持客戶自帶祕鑰，知足所有行業的最嚴安全合規要求，諸如金融、保險、證券等行業。另外結合RDS數據鏈路加密和SQL審計功能，爲應用系統運行期間的鏈路、存儲、審計三個維度提供嚴格的安全保護。

如何購買RDS高性能存儲ESSD版實例

購買RDS高性能存儲ESSD版實例過程及其簡單，申請開通權限後，用戶在購買RDS實例的時候，存儲類型就能夠選擇ESSD後，便可點擊購買完成實例生產。

雲數據庫RDS存儲類型從支持本地盤，到支持SSD雲盤，再到支持ESSD雲盤，技術路徑演進方向明確，存儲與計算分離、更高數據可靠性、更強數據安全性、更快性能、更易用企業特性，功能和能力範圍不斷加強，基於ECS和ESSD的新架構可以充分利用硬件紅利，爲企業客戶提供最好的數據庫服務。

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