Protocol&Storage Serverless Data Chunk Data Chunk Data Chunk • 云原生的本质在于为云这种弹性资源下能够为应用提供 稳定的基础架构，所以云原生数据库相对于传统数据库 最大的不同也在这个方面：弹性 • 对于数据存储的高性能、高稳定性、高拓展、资源成本 等等都需要同时满足（和传统CAP相悖） • 接入层需要能够根据规则的路由，以及兼容各类协议接 10W TPS 根据业务流量自动升降配 .... 逻辑资源按需扩缩容 MQ集群 MQ集群 根据Load等Metrics做 出扩容决策 PV1 Broker1 PV2 Broker2 PV3 Broker3 PV4 Broker4 MQ集群 根据Load等 Metrics做出 扩容决策 PV1 PV3 Broker1 PV2 PV4 Broker2 漂移 物理资源按需扩缩容 高级能力-云原生中 诉求，把原先的大数据平台JStorm都给舍弃 掉，全面奔向MaxCompute云原生体系) 高级能力-云原生大数据|AI-业务赋能的基石-2-架构改造上的问题和困难 • 弹性扩缩容能力无法满足快速增长的业务需求：随着业务的发展，流量和数据量突增，尤其对于实时计算，需要资源 能够及时的扩容，以满足业务需求。尽管一些大数据管控平台尝试实现自动的扩缩容（如通过集群负载情况，进行扩 容），然而，在传统大数据平台架构下，通常需要资源申请

BAM、BI 4、协作平台 OA、CRM 5、数据化运营 SEM、O2O 6、互联网平台 AI、IoT 数据化运营 大数据 智能化管控 互联网平台 跨企业合作 稳态IT：安全、稳定、性能 敏态IT：敏捷、弹性、灵活 各行业IT应用系统不断丰富与创新 总部 机关 内部员工 分支 机构 内部员工 移动 接入 内部员工/合作伙伴 OA CRM HRM …… BPM MES 稳态IT WEB APP 2006年亚马逊率先推出 了弹性计算云（EC2） 分水岭 云原生 Docker： 抽象云资源，使 得更容易使用 微服务： 加快业务迭代更新 从支持应用不同维度发展，最终走在了一起 2010年WSO2提出 类云原生的概念 云原生应用相比传统应用的优势 低成本 高敏捷 高弹性 云原生应用 传统应用 部署可预测性 可预测性 不可预测 抽象性 操作系统抽象 依赖操作系统 弹性能力 弹性调度 资源冗余多 缺乏扩展能力 。技术侧，云原生四大核心技术实现规模和创新的双重突破，成为从技术能力向业务 价值成果转变的样本： • 支持全球最大容器集群、全球最大Mesh(ASM)集群，神龙架构和ACK容器的组合，可以实现1小时扩容1百万个容器，混部利用 率提升50%，万笔交易成本4年下降80%。 • 拥有国内最大计算平台、顶级实时计算能力。大数据平台批处理单日计算数据量达到1.7EB，实时计算峰值每秒30亿条记录； 云原生P

答疑存储的发展 互联网时代，数据大爆炸 大型主机 成本高 单点问题 扩容困难 各存储设备通过网络互联 大规模 弹性扩容 底层构建在分布式存储之上 云的概念 成本：共用基础设施 弹性：随意扩缩容 速度：更快的构建发布业务 底层构建在分布式存储之上 云原生的概念： 易用性：跨平台，超融合，弹性 小型主机 容量有限分布式存储的分类 按照各种应用场景所需的存储接口分类 传统意义的块存储：磁盘分布式存储的要素 如何构建分布式文件系统？ 以分布式块存储为例。 •提供大容量的块设备 •可以在指定地址空间内随机读写 write(offset, len) •服务质量要求：数据不能丢、服务随时可用、弹性扩缩容 要什么 •成百上千台存储节点 •磁盘故障、机器故障、网络故障概率性发生 有什么 分布式存储系统需要满足接口需求，并且有持续监控、错误检测、容错与自动恢复的能力 以达到高可靠、高可用、高可扩分布式存储的要素

SenseiDB 创始人. CEO/CTO 是分布式计算领域的旗帜性人物和开源社区领袖，同时是国际知名开源项目 Codis 作者。 Codis 是基于 Redis 的分布式集群解决方案， 为用户提供在线弹性伸缩和高性能的缓存服务，该项目 目前已广泛被各大互 联网公司（百度/小米/滴滴/猎豹 等）采用。 核心技术团队均为一线互联网公司基础架构部资深架构师，有技术改变世界的强烈抱负。 2013年以后 Oracle 为代表 • 挑战：成本高，随着数据量增加， 只能通过购买更贵更好的服务器 ；无法线性扩容，海量数据下处 理能力大幅下降 单机关系型（SQL） 分布式非关系型（NoSQL） 分布式关系型（NewSQL） • 背景：随着搜索 / 社交的发展，数 据量爆发增长，传统数据库高成 本，无法线性扩容问题日益突显 ；分布式及 NoSQL 开始快速发 展，如 MongoDB • 挑战：擅长简单读写，无法处理 挑战：擅长简单读写，无法处理 交易类数据及复杂业务逻辑的特 性限制其在非互联网领域的发展 • 背景：随着互联网向银行、电信、电 力等方向的渗透，传统行业数据量 迅速提升，需要同时满足低成本、线 性扩容及能够处理交易类事务的新 型数据库，大数据的存储刚需不可 避免 • 挑战：基于 Google Spanner/F1 论 文，基础软件最前沿的领域之一，技 术门槛最高 资料来源：公开资料整理 数据库技术发展演进 Google

服务、位置、规则可控 高安全 安全自主可控 高性能 硬件加速、配置优化 固定工作负载 私有云 混合云 SLB 工作负载可迁移 敏捷 标准化、自动化、快速响 应 低成本 按需伸缩、按需使用付费 弹性 可弹性无限拓展 弹性工作负载 公有云 ETCD ETCD Image Image Data X • 企业可以在业务高峰时使用混合云补充 算力，并在低谷时从公有云撤回算力， 经济性和业务支撑两不误 • Cloud）就是分布在不同地理位置的云，是公有云“进化”的最新形态 中心Region 传统公有云 分布式云 覆盖热点区域的 边缘数据中心 客户本地机房的边缘节点或者 边缘计算盒子 粗犷上云 低时延 高弹性 强合规 云边一体纳管 高级能力-去中心化云（服务角度） 中心Region 传统公有云 去中心云 靠近的小云相似 于混合云、多云 纳管或者分布式 动，以时代趋势 为助推，阿里超 前的实现云原生 的落地。 • 企业应该结合自 己的组织、业务、 市场特点来规划 实施云原生。 攘外必先安内 项目 说明 全托管K8S 全托管K8S服务带来了发布和扩容效率的提升、更稳定的容器运行时、节点自愈能力，结合发 布自动化、资源管理自动化等能力可以实现应用与基础设施层的全面解耦 统一化ServiceMesh 将应用的分布式复杂性问题托付给Mesh层的数据面和控制面组件，实现全链路精准流量控制、

ZAB 协议，由于是单点写，在集群扩展性上不具备优势。Eureka 在协议上来说理论上 可以扩展到很大规模，因为都是点对点的数据同步，但是从我们对 Eureka 的运维经验来看， Eureka 集群在扩容之后，性能上有很大问题。 集群扩展性的另⼀个方面是多地域部署和容灾的支持。当讲究集群的高可用和稳定性以及网络上的 跨地域延迟要求能够在每个地域都部署集群的时候，我们现有的方案有多机房容灾、异地多活、多 资源，运维人员只需声明业 务应用所期望的资源状态即可，由 Kubernetes 调度器自动分配节点。这种自动化运维方式不仅可 以减轻运维部署的负担，而且增加了业务运行时的弹性。 Kubernetes 在应用打包、部署、调度和弹性领域是绝对的王者，吸引了无数互联网公司开启了应用 容器化改造之旅。在这迁移过程中，人们渐渐发现虽然服务运行时的底层依赖可以切换到 Kuberne tes 平台，但整个 211 > Nacos 最佳实践 Sync 服务器两次扩容 方案实现后，上了 FAT 环境上后没发现问题（此环境，很多业务服务只部署⼀个实例），而在 PROD 环境上发现存在双向同步丢心跳的问题，原因是同步服务器来不及执行排队的心跳线程，导 致 Nacos 服务器无法及时收到心跳而把业务服务踢下来。我们从 8 台 4C 8G 同步服务器扩容到 12 台，情况好了很多，但观察下来，还是存在⼀天

也从阿里巴巴的“去IOE”运动说起 业务驱动下的分布式技术实践之路 5月17日，支付宝最后一台小型 机下线标志去IOE落下帷幕 首次双十一大考卡顿半分钟后稳 定度过 7月，TDDL+AliSQL首次验证支 持核心库 无法弹性扩展 成本高 去 IOE 商品库去O TDDL首次双十一 “去IOE完成” 天价账单 上云 2009 2011 2012 2013 2013 2015 TDDL 以中间件形态在阿里云上 可能是离终点最近的那个 对近十年的探索以及五年的上云 经验进行重新思考，面向未来设 从运维视角实现计算存储一体化 计新架构 产品形态 基于MySQL XA实现分布式事务 基于外部组件进行扩容 支持扩容 分布式事务 一体化尝试 Review 2.0 开源 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2021年10月20日，云栖大会宣 布开源 2020年5月，PolarDB-X

部署方案 跨机房部署方案 配置集群 参数解释 TiDB 配置项解释 开启 TLS 验证 生成自签名证书 监控集群 整体监控框架概述 重要监控指标详解 组件状态 API & 监控 扩容缩容 集群扩容缩容方案 使用 Ansible 扩容缩容 升级 升级组件版本 TiDB 2.0 升级操作指南 性能调优 备份与迁移 备份与恢复 数据迁移 数据迁移概述 数据迁移 故障诊断 TiDB 周边工具 Syncer Loader 构建 TiDB 配置项解释 使用 Ansible 变更组件配置 开启 TLS 验证 生成自签名证书 监控集群 整体监控框架概述 重要监控指标详解 组件状态 API & 监控 扩容缩容 集群扩容缩容方案 使用 Ansible 扩容缩容 升级 升级组件版本 TiDB 2.0 升级操作指南 性能调优 备份与迁移 备份与恢复 数据迁移 数据迁移概述 全量导入 增量导入 故障诊断 TiDB 周边工具 Syncer 场景提供一站式的解决方案。 TiDB 具备如下核心特性： 高度兼容 MySQL 大多数情况下，无需修改代码即可从 MySQL 轻松迁移至 TiDB，分库分表后的 MySQL 集群亦可通过 TiDB 工具进行实时迁移。 水平弹性扩展 通过简单地增加新节点即可实现 TiDB 的水平扩展，按需扩展吞吐或存储，轻松应对高并发、海量数据场景。 分布式事务 TiDB 100% 支持标准的 ACID 事务。 真正金融级高可用 相比于传统主从

TiDB 的 online DDL，SQL 优化器，各种必要的功能改 进以及性能提升 ● 之前在京东就职 ○ 12 年末入职，学习 go 并且开始做云推送项目 ○ 13 年末开始做存储方面的工作，云存储和弹性块存储项目 ● 联系方式 ○ 微博：@紫沐夏_go ○ Email: lixia@pingcap.com ○ GitHub：https://github.com/zimulala Agenda ● TiKV 支持的特性: ● 分布式事务 ○ 2PC（二阶段提交），参考 Google percolator 的论文 ○ MVCC ○ 隔离级别 （SI ＋ 乐观锁） ○ 引擎 RocksDB ● 水平扩容/缩容 ○ raft 协议 ＋ PlacementDriver ● 容错 TiKV Store4 Raft groups RPC RPC Client Store1 TiKV Node1 Region

众多运维平台之下的资源调度系 统，并构建了集团统一资源池， 在此基础上发展出弹性、混部等 技术成果，大幅降低了数据中心 的资源成本 2019 全面拥抱云原生 阿里业务全面上云，运维体系全 面拥抱云原生，基于 k8s 生态在 阿里内部蓬勃发展。在 2019 双 11 中，k8s 体系支撑了阿里史上 规模最大的集群，并提供了极速 的应用扩容体验 2015 野蛮生长 体验到使用容器部署应用的优势 后，阿里内部发展出众多的运维