数据挑战上升，传统商业数据库性能和容量瓶颈，怎么破？

01 数据浪潮席卷而来

随着大数据、物联网和 5G 等技术的兴起与逐步普及，企业业务数据剧增，基于互联网的高频访问场景成为常态。业务侧对 IT 系统整体的响应速度及稳定性要求更为严苛，尤其数据库这个关键基础设施。而面对海量数据、高并发的挑战，传统商业数据库面临性能和容量的瓶颈。

与此同时，全球知名咨询公司 Gartner 指出，云将主导数据库市场的未来，到 2022 年，75% 的数据库将被部署或迁移至云平台，只有 25% 的数据库会考虑部署在本地，云化无疑代表了未来。而云原生已成为云的新内核，以 Kubernetes 为代表的容器编排技术被公认为云原生的事实标准。因此，以云原生技术与架构为基础打造新一代云原生分布式数据库，构建数据的生产、处理、存储、计算分析的全链路闭环体验势在必行。

02 研制云原生配方

如何打造新一代云原生分布式数据库？成熟的、经过大规模生产验证的、企业级的云原生平台，肯定是绝佳的选择，业界领先的企业级开源分布式数据库也必不可少。

日前，「DaoCloud 道客」联合 PingCAP 发布企业级云原生数据库解决方案。以云原生技术与架构为基础打造新一代云原生分布式数据库，构建数据的生产、处理、存储、计算分析的全链路闭环体验。

「DaoCloud 道客」倾力打造的「云原生应用云平台DaoCloud Enterprise (DCE)」正是业界领先的企业级 Kubernetes 平台，并且经过广泛的高标准金融生产验证，满足企业关键型应用高 SLA 保障要求，为企业提供可靠、一致的基础支撑环境。

基于 DCE 的TiDB企业级云原生数据库解决方案，围绕企业级容器化应用的全生命周期，全面整合虚拟化、网络、存储、安全，及数据库的离在线一体化、存储计算分离、弹性高可用水平扩展能力，提供高性能的容器运行平台并降低数据库运维成本，确保业务连续性，让企业的数据库可以随时随地从多前端访问。

如上图所示，在整个方案架构中主要有 5 大关键模块：

1. 自定义资源：TiDB 中可自定义的资源，如集群备份、集群监控、集群恢复等。

2. TiDB 容器组：应用连接 TiDB 的入口。

3. TiDB Operator：TiDB 在 Kubernetes 平台上的自动化部署运维工具，借助 TiDB Operator，TiDB 可以无缝运行在容器云平台上，使其成为真正的云原生数据库。

• TiDB-Controller-Manager ：分为 TiDB Server、PD、TiKV 3个控制器。TiDB Server 控制器主要负责 SQL 的解析器和优化器，相当于计算执行层，同时也负责客户端接入和交互；PD 控制器相当于分布式数据库的大脑，一方面负责收集和维护数据在各个 TiKV 节点的分布情况，另一方面 PD 承担调度器的角色，根据数据分布状况以及各个存储节点的负载来采取合适的调度策略，维持整个系统的平衡与稳定；TiKV 控制器是一套分布式的 Key-Value 存储引擎，它承担整个数据库的存储层，数据的水平扩展和多副本高可用均借此实现。
• TiDB-Scheduler：容器云平台调度器扩展，为容器云调度器注入 TiDB 集群特有的调度逻辑。

4. DaoCloud Enterprise 云原生应用云平台：在方案中作为关键基石，提供高性能的容器运行平台。其内置 260 项容器平台风险检查点，实现端到端的应用安全保障，提供高 SLA 保障。提供企业需要的容器运行时、网络、存储、监控、镜像仓库、负载均衡、身份验证和运维管理等产品模块，这些组件经过全面的测试，兼容裸金属环境、x86/ARM 架构体系及混合云。能够快速对接多种类型的存储集群，实现应用的统一管理/交付，解决了对操作系统环境的依赖，为 TiDB 提供快速扩展能力，提升稳定性。

5. 存储：底层存储可以兼容 NFS、Ceph、RBD 等不同类型的存储集群。

03 加速数据上云

• 快速构建，无缝流转，可运行在任意环境 (本地开发机、构建机以及云端)
• 企业级容器平台不仅仅是 Kubernetes，同时涵盖企业需要的容器、网络、存储、监控、镜像仓库、负载均衡、DNS 服务发现、 身份验证和授权解决方案
• 数据库智能运维，无后顾之忧，并可按需对计算、存储进行一键在线扩容或缩容，扩缩过程对运维人员透明
• 同时支持在线事务处理与在线分析处理 (Hybrid Transactional and Analytical Processing，HTAP) ，并与大数据生态融合，为上层业务提供统一数据服务
• 可靠的 SLA 保障，适合数据强一致要求较高、数据规模大等各类应用场景

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