云数据库RDS存储能力进化解析！

数据库是企业IT系统的核心，其性能表现会直接影响整体业务系统的性能表现，而影响数据库性能因素包括系统架构设计、应用程序业务SQL语句、数据库参数优化配置、数据库运行的资源能力。系统架构设计和应用程序业务SQL语句都属于数据库外围，需要从整体业务上去设计优化；数据库的参数配置，核心是要根据数据库上的业务和硬件特点细调参数，丰富的DBA经验对此项影响很大，归属于软件配置内容且随时可调整。数据库的硬件资源，在传统企业中属于一项固定资产投资，前期投资成本高，后期更换成本更高，云时代虽然能够随时扩容硬件资源和更换，但亦受到数据迁移、业务停服等影响，因此好的硬件资源选择非常重要。

影响性能的硬件包括CPU、内存、磁盘、网络：

CPU ：计算能力核心，其表现会直接影响数据库的逻辑运算能力，比方说查询计算、数据聚合、存储过程效率等。
内存：对性能非常关键，其核心是缓存频繁使用数据避免系统频繁与磁盘交互，性能表现一般都在纳秒级延迟，一般OLTP数据库建议内存和数据空间比例至少要保持在20%。
磁盘：相比前两者性能最差，因此磁盘性能表现直接影响数据库整体表现。云数据库目前提供两种磁盘，包括本地盘和云盘，本地盘性能高（微秒级延迟）但存储容量有限，云盘更大存储容量但性能受限（毫秒级延迟）。
网络：网络影响主要在于带宽，因此大查询或者大事务，对网络的要求就很高。

重点分析磁盘性能对业务有影响的因素包括：

延迟：延迟越低，系统响应越实时，如对于交易型系统，延迟会影响到每次用户操作是否卡顿。
吞吐量：带宽越高，并发能力越好，多用户同时操作时可以并发处理更多需求，避免排队。
IOPS：是磁盘并发能力的直接指标，定义是在特定数据块（如4K）大小下每秒可处理的IO请求数。

上面提到本地盘的性能要好于云盘，那么为什么云数据库RDS的发展要往云盘方向走呢？主要原因除了性能以外，云盘还有诸多企业特性满足各类业务需求，如三副本数据存储可保证业务数据可靠性达到9个9，存储与计算分离，可支持容量更大同时扩容相对更简单等。而ESSD云盘相对SSD云盘，企业特性有非常大的加强，同时重点性能表现大大提升，达到本地盘能力甚至超越。下面我将重点分析企业级高性能存储ESSD的核心能力。

极致性能极致稳定

ESSD最大实现单实例单盘100万IOPS，并且读写时延降低70%+，最快达到200us，核心能力的技术保障是ESSD首次采用面向未来的架构设计。首先ESSD云盘采用RDMA网卡，在硬件上保障了网络吞吐能力达到了50Gbps。其次在软件层面阿里云研发了新一代的底层存储系统，存储引擎2.0，性能表现极致同时坚如磐石，是稳定性能表现的关键，高IOPS场景下响应时间几乎无抖动。最后软件架构层面实现了全用户态协议栈，降低了70%时延。

阿里云自研的存储引擎2.0新架构是性能提升关键，实现了用户态文件系统（FusionEngine）、高性能网络库（Optimized TCP RDMA）、极致的软件栈优化（实现无锁、无上下文切换、零拷贝），多流映射（吞吐量提升三倍），实现动态切换（99.9%分位延迟降为1/10）等核心技术。

RDS 率先支持ESSD存储，第一时间为客户提供高性能的数据库服务，经过实际客户业务测试，MySQL数据库在云盘容量减少60%的前提下，较SSD云盘，ESSD云盘TPS提升200%以上，时延降低60%以上。

在线扩容业务永续

磁盘容量规划是非常重要的数据库设计内容，云时代客户可以先购买够用的小空间容量，之后根据业务发展弹性扩容空间。在此之前，云数据库云盘的扩容都会涉及到业务闪断，比如说MySQL 5.7高可用版、SQL Server 2016 标准高可用版，用户发起磁盘扩容需求后，RDS管控系统会先在后端扩容备库磁盘空间，然后做主备切换（涉及业务连接闪断），最后再原主库扩容磁盘空间，扩容期间具体的实例主机都会涉及重启，整个过程约花费半小时（但业务影响只有闪断），有时也很难解决燃眉之急。

ESSD云盘支持在线扩容，此特性确保在数据库接到扩容需求后，立即执行磁盘空间动作，无需主备切换，无需重启数据库实例机器，简单且方便的保障业务连续访问。

快照备份有备无患

ESSD云盘集成快照特性，最多可支持64个快照，支持跨可用区多副本的数据保护能力。该特性特别适用于数据库的备份需求。云数据库RDS针对ESSD的急速快照能力，研发了全新一代数据库备份系统，支持利用快照能力备份整个实例，并且支持全量和增量快照能力，备份和恢复速度都大大提升。由于备份效率的提升，RDS可以提供更大容量，满足有大空间需求的用户。

极致安全自助可控

云数据库RDS 通过ESSD的安全加密能力，实现落盘加密功能，并且支持客户自带秘钥，满足全部行业的最严安全合规要求，诸如金融、保险、证券等行业。另外结合RDS数据链路加密和SQL审计功能，为应用系统运行期间的链路、存储、审计三个维度提供严格的安全保护。

如何购买RDS高性能存储ESSD版实例

购买RDS高性能存储ESSD版实例过程及其简单，申请开通权限后，用户在购买RDS实例的时候，存储类型就可以选择ESSD后，即可点击购买完成实例生产。

云数据库RDS存储类型从支持本地盘，到支持SSD云盘，再到支持ESSD云盘，技术路径演进方向明确，存储与计算分离、更高数据可靠性、更强数据安全性、更快性能、更易用企业特性，功能和能力范围不断增强，基于ECS和ESSD的新架构能够充分利用硬件红利，为企业客户提供最好的数据库服务。

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本文作者：云攻略小攻

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