微服務(wù)？數(shù)據(jù)庫(kù)？它們之間到底是啥關(guān)系？

過(guò)去幾年來(lái)，“微服務(wù)架構(gòu)”這個(gè)術(shù)語(yǔ)持續(xù)火熱，它描述了一種將軟件應(yīng)用程序設(shè)計(jì)為可獨(dú)立部署的服務(wù)套件的特定方式。盡管這種架構(gòu)風(fēng)格沒(méi)有確切的定義，但圍繞業(yè)務(wù)能力，自動(dòng)化部署，網(wǎng)點(diǎn)智能以及語(yǔ)言和數(shù)據(jù)的分散控制等方面存在著某些共同特征。
簡(jiǎn)而言之，微服務(wù)架構(gòu)是一種將單應(yīng)用程序作為一套小型服務(wù)開(kāi)發(fā)的方法，每種應(yīng)用程序都在其自己的進(jìn)程中運(yùn)行，并與輕量級(jí)機(jī)制（通常是HTTP資源的API）進(jìn)行通信。這些服務(wù)是圍繞業(yè)務(wù)功能構(gòu)建的，可以通過(guò)全自動(dòng)部署機(jī)制進(jìn)行獨(dú)立部署。這些微服務(wù)的將集中化管理部分降到最少，同時(shí)，微服務(wù)還可以用不同的編程語(yǔ)言編寫(xiě)，并使用不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。
而涉及到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，就不得不談到數(shù)據(jù)庫(kù)，而實(shí)際上，微服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)有著微妙的關(guān)系，微服務(wù)對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)也有著和傳統(tǒng)架構(gòu)不盡相同的需求，那么，微服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)究竟有著什么樣的關(guān)系？數(shù)據(jù)庫(kù)又對(duì)微服務(wù)有何影響？如何選擇適合微服務(wù)的數(shù)據(jù)庫(kù)？巨杉數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO王濤向CSDN的記者分享了他的觀點(diǎn)。

微服務(wù)架構(gòu)催生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)

王濤認(rèn)為，談?wù)摂?shù)據(jù)庫(kù)一定脫離不了應(yīng)用。從應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)來(lái)看，現(xiàn)在很多企業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用開(kāi)發(fā)都在從傳統(tǒng)中間件加數(shù)據(jù)庫(kù)的“煙囪式”開(kāi)發(fā)，向微服務(wù)架構(gòu)轉(zhuǎn)型。而在微服務(wù)體系架構(gòu)中，幾乎每個(gè)微服務(wù)都需要提供數(shù)據(jù)持久化的能力，而用戶也希望每個(gè)微服務(wù)所承載的數(shù)據(jù)量能夠無(wú)限的彈性擴(kuò)張。但是，在采用微服務(wù)架構(gòu)的過(guò)程中，每個(gè)微服務(wù)使用自身獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)又會(huì)使過(guò)去集中在一個(gè)地方的數(shù)據(jù)分散到很多不同的設(shè)備中，造成整個(gè)IT架構(gòu)的數(shù)據(jù)嚴(yán)重碎片化。舉例來(lái)說(shuō)，一些互聯(lián)網(wǎng)公司僅僅在生產(chǎn)系統(tǒng)中就維護(hù)著兩、三萬(wàn)個(gè)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣的話，想要進(jìn)行企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)整合是極為困難的。
實(shí)際上，此前，當(dāng)企業(yè)用戶采用微服務(wù)體系架構(gòu)的時(shí)候，從數(shù)據(jù)管理的角度，業(yè)界有兩種做法。
第一種做法，就是對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行微服務(wù)改造，底層數(shù)據(jù)庫(kù)使用傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)。這種做法對(duì)于應(yīng)用程序的改造相對(duì)較小，對(duì)于DBA運(yùn)維人員來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)成本也較低，但是相應(yīng)的，其存在數(shù)據(jù)緊耦合，無(wú)法彈性擴(kuò)張，以及可能存在單點(diǎn)故障等問(wèn)題。
第二種做法，可能也是現(xiàn)在業(yè)界使用比較多的方式，就是每一組微服務(wù)對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立的小數(shù)據(jù)庫(kù)，往往使用MySQL或PostgreSQL。這種機(jī)制能夠解決集中式存儲(chǔ)的問(wèn)題，但是也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)極度碎片化，在微服務(wù)之間無(wú)法共享，運(yùn)維成本極其高昂。
因此，兩種辦法都不能很好的解決微服務(wù)下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的問(wèn)題，因此分布式數(shù)據(jù)庫(kù)就是要解決上述的兩個(gè)問(wèn)題。第一就是針對(duì)每個(gè)微服務(wù)做到數(shù)據(jù)彈性擴(kuò)張，第二就是對(duì)整個(gè)企業(yè)IT做到數(shù)據(jù)的統(tǒng)一治理從而避免碎片化存儲(chǔ)。

打造適合微服務(wù)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)

要打造適合微服務(wù)架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)，巨杉數(shù)據(jù)庫(kù)采用了計(jì)算存儲(chǔ)分離的架構(gòu)。其中存儲(chǔ)層采用自研的原生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，上層計(jì)算層則可以創(chuàng)建成百上千個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，同時(shí)每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例對(duì)應(yīng)用完全透明，不需感知。
因此，在這種系統(tǒng)架構(gòu)下，從單個(gè)應(yīng)用來(lái)看，和傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)完全一致，不需關(guān)注數(shù)據(jù)被切分在哪些不同物理設(shè)備上，做到彈性伸縮。同時(shí)，所有的物理設(shè)備從邏輯上進(jìn)行統(tǒng)一管理，甚至不同實(shí)例里面的數(shù)據(jù)可以在可配置的權(quán)限下進(jìn)行共享。
那么，適合微服務(wù)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)都應(yīng)該具有哪些特性呢？王濤認(rèn)為這主要應(yīng)該從兩大維度、五個(gè)方面來(lái)看。
兩大維度一是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的兼容，二是技術(shù)和架構(gòu)的創(chuàng)新。
在對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的兼容方面來(lái)看，首先，必須支持ACID。因?yàn)閺臄?shù)據(jù)庫(kù)來(lái)看，盡管很多人說(shuō)CAP不可兼得因此要犧牲一致性，但巨杉認(rèn)為這是不可取的。對(duì)于大部分公司來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)都是核心生命線，絕對(duì)不能為了上分布式犧牲數(shù)據(jù)的一致性和安全性，需要對(duì)用戶的財(cái)產(chǎn)和信息負(fù)責(zé)。因此，新型面向聯(lián)機(jī)交易的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)必須對(duì)傳統(tǒng)ACID有完美的支持，與傳統(tǒng)Oracle DB2的數(shù)據(jù)安全性一致性保持兼容。
其次，SQL的完整性。這個(gè)主要是從對(duì)傳統(tǒng)應(yīng)用的兼容與開(kāi)發(fā)人員能力重用的角度看。一般來(lái)說(shuō)，SQL語(yǔ)法兼容的完整性，以及對(duì)已有標(biāo)準(zhǔn)的兼容必須具備，例如對(duì)MySQL、Oracle、DB2、PostgreSQL這種主流協(xié)議的兼容。
而從新技術(shù)的前瞻性來(lái)看，首先，未來(lái)是私有云和微服務(wù)應(yīng)用的時(shí)代，那么作為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，就不僅僅簡(jiǎn)單的將其定位成過(guò)去某一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的替代。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的核心價(jià)值在于，能夠從數(shù)據(jù)庫(kù)的層面以服務(wù)資源池的形式，向上層被從煙囪式架構(gòu)向微服務(wù)架構(gòu)拆散的成百上千個(gè)小服務(wù)提供數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)能力的平臺(tái)。在這個(gè)定位下，數(shù)據(jù)庫(kù)資源池在保證與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)100%兼容的基礎(chǔ)上，必須滿足分布式彈性擴(kuò)張，當(dāng)資源池里面空間和計(jì)算能力不足時(shí)，需要通過(guò)動(dòng)態(tài)增加計(jì)算存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的方式進(jìn)行擴(kuò)容。
其次，過(guò)去的數(shù)據(jù)庫(kù)由于僅針對(duì)某一個(gè)特定應(yīng)用，采用中間件和數(shù)據(jù)庫(kù)一對(duì)一綁定的方式，因此只需要提供自身一種模式的訪問(wèn)就夠了。但是當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)資源池化的時(shí)候，上層應(yīng)用自然面對(duì)來(lái)自不同開(kāi)發(fā)商、不同業(yè)務(wù)類型、不同SLA級(jí)別的服務(wù)，大家采用的開(kāi)發(fā)流程、SQL標(biāo)準(zhǔn)、以及安全策略各不相同，因此分布式數(shù)據(jù)庫(kù)必須能夠支持多種模式的訪問(wèn)接口。
最后，HTAP，即交易分析混合處理能力。譬如一些賬務(wù)數(shù)據(jù)，可能最核心的關(guān)鍵應(yīng)用來(lái)自于聯(lián)機(jī)交易業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)使用這些數(shù)據(jù)，但是同時(shí)一些后臺(tái)的實(shí)時(shí)報(bào)表，或者安全審計(jì)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的時(shí)候，來(lái)自不同微服務(wù)的業(yè)務(wù)可能需要對(duì)同一份數(shù)據(jù)同時(shí)以交易和分析的方式進(jìn)行訪問(wèn)。這種情況下，能不能在資源池內(nèi)對(duì)交易與分析業(yè)務(wù)進(jìn)行物理資源隔離，及時(shí)對(duì)同一份數(shù)據(jù)同時(shí)訪問(wèn)并可以做到互不干擾尤為關(guān)鍵，因此，適合微服務(wù)的數(shù)據(jù)庫(kù)必須具有較強(qiáng)的交易分析混合處理能力。

巨杉數(shù)據(jù)庫(kù)，適合微服務(wù)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)

正如同巨杉對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)定位和目標(biāo)，巨杉數(shù)據(jù)庫(kù)SequoiaDB本身就是以分布式存儲(chǔ)底座與上層的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例兩層來(lái)進(jìn)行構(gòu)建的。底層的分布式存儲(chǔ)作為資源池，自身負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分布式事務(wù)控制、記錄和表鎖等，都在底層原生分布式存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例層則提供對(duì)上層應(yīng)用程序的SQL服務(wù)，用戶可以創(chuàng)建MySQL、PostgreSQL、Spark SQL等結(jié)構(gòu)化實(shí)例，也可以創(chuàng)建JSON或S3文件系統(tǒng)的非結(jié)構(gòu)化實(shí)例。每個(gè)實(shí)例中的數(shù)據(jù)對(duì)上層應(yīng)用來(lái)說(shuō)完全透明。因此，在SequoiaDB中，一個(gè)MySQL表可以輕易存儲(chǔ)十億甚至百億級(jí)別的數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)者在寫(xiě)SQL的時(shí)候完全不需要關(guān)注底層表到底被分散在多少臺(tái)物理設(shè)備中。
作為業(yè)界原生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)以及新一代分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的代表，SequoiaDB對(duì)于分布式交易與ACID與傳統(tǒng)技術(shù)完全兼容，架構(gòu)與功能特性與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)完全兼容。同時(shí)，SequoiaDB還積極擁抱新一代微服務(wù)與云計(jì)算框架，在面向微服務(wù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)與云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)時(shí)，支持彈性擴(kuò)張、資源隔離、多租戶、可配置一致性、多模式（支持各類SQL協(xié)議）、集群內(nèi)可配置容災(zāi)策略等一系列功能。
事實(shí)上，傳統(tǒng)單點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的容量瓶頸，僅僅是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)所解決的問(wèn)題之一。更重要的是在未來(lái)微服務(wù)化應(yīng)用開(kāi)發(fā)以及云化平臺(tái)的趨勢(shì)下，應(yīng)用不再以“煙囪式”的中間件加數(shù)據(jù)庫(kù)模式進(jìn)行構(gòu)建，而是采用數(shù)千甚至上萬(wàn)的微服務(wù)程序構(gòu)建成的復(fù)雜網(wǎng)狀模型。因此，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)需要能夠滿足上層應(yīng)用的彈性擴(kuò)展、高并發(fā)、高吞吐量、與靈活敏捷的需求。而SequoiaDB在這些方面都有著出色的表現(xiàn)，包括：
完整的ACID支持，事務(wù)和一致性保證；SQL的完整支持，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL/PostgreSQL的語(yǔ)法完全兼容。分布式與擴(kuò)展性，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)量的變化，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)層和計(jì)算層的彈性擴(kuò)展；多模式訪問(wèn)接口，支持多類型數(shù)據(jù)管理和多種模式的訪問(wèn)接口； HTAP交易/分析混合處理能力，復(fù)雜業(yè)務(wù)需求下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的物理隔離，互不干擾。

而在此次大會(huì)最新發(fā)布的 3.2版本中，巨杉通對(duì)SequoiaDB進(jìn)行大幅度性能優(yōu)化與提升，使得其在分布式的交易型業(yè)務(wù)下，整體性能提升2~3倍，CPU消耗節(jié)省超過(guò)30%，從而大大提升了對(duì)微服務(wù)的支持力度。

SequoiaDB，不僅僅是支持微服務(wù)而已

實(shí)際上，SequoiaDB 并不僅僅是微服務(wù)的“良師益友”，其更大維度下的定位是一款真正的金融級(jí)分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。

巨杉數(shù)據(jù)庫(kù)目前在企業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景主要包括分布式在線交易、數(shù)據(jù)中臺(tái)以及分布式內(nèi)容管理。

在線交易是數(shù)據(jù)庫(kù)最廣泛應(yīng)用的場(chǎng)景之一，通常用來(lái)支撐核心業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。分布式在線交易數(shù)據(jù)庫(kù)核心業(yè)務(wù)價(jià)值包括，分布式架構(gòu)轉(zhuǎn)型，高并發(fā)、高處理能力，業(yè)務(wù)持續(xù)擴(kuò)展能力以及自主可控與數(shù)據(jù)安全要求。SequoiaDB存儲(chǔ)引擎采用原生分布式架構(gòu)，擴(kuò)展便捷；完整支持分布式事務(wù)、強(qiáng)一致多副本高可用；無(wú)單點(diǎn)故障，數(shù)據(jù)庫(kù)引擎原生支持多中心容災(zāi)。

數(shù)據(jù)中臺(tái)是當(dāng)前十分火熱的概念，數(shù)據(jù)中臺(tái)在企業(yè)微服務(wù)架構(gòu)中的角色十分重要，像齒輪一樣連通上層快速迭代的微服務(wù)應(yīng)用和下層基礎(chǔ)架構(gòu)，同時(shí)還可以提供全量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線服務(wù)，泛指?jìng)鹘y(tǒng)核心交易以外的所有對(duì)外服務(wù)業(yè)務(wù)，基于SequoiaDB構(gòu)建的數(shù)據(jù)中臺(tái)核心業(yè)務(wù)價(jià)值包括：數(shù)據(jù)高性能實(shí)時(shí)訪問(wèn)，海量數(shù)據(jù)全生命周期在線，業(yè)務(wù)持續(xù)擴(kuò)展能力。

內(nèi)容管理平臺(tái)為企業(yè)提供存儲(chǔ)、管理和使用海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)能力。常見(jiàn)應(yīng)用包括影像平臺(tái)、文檔管理平臺(tái)、音視頻雙錄系統(tǒng)等?；赟equoiaDB搭建的內(nèi)容管理平臺(tái)的核心業(yè)務(wù)價(jià)值包括，海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理和實(shí)時(shí)訪問(wèn)，豐富的內(nèi)容管理功能，海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)全生命周期在線以及業(yè)務(wù)持續(xù)擴(kuò)展能力。

據(jù)悉，目前巨杉數(shù)據(jù)庫(kù)已在近百家大型商業(yè)銀行核心生產(chǎn)業(yè)務(wù)上線，并廣泛應(yīng)用于金融、電信、政府、互聯(lián)網(wǎng)、交通等領(lǐng)域，企業(yè)用戶總數(shù)超過(guò)1000家。同時(shí)，巨杉也是中國(guó)首家連續(xù)兩年入選Gartner 數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)告的數(shù)據(jù)庫(kù)廠商。