10多年前“雙創(chuàng)”正火的時候我創(chuàng)業(yè)過一次,結(jié)果不出意料地很快就失敗了。
我印象最深刻就是那時候飄了,花了不少錢買了高端服務(wù)器,把最熱門的技術(shù)都用上,數(shù)據(jù)庫搞了讀寫分離、分庫分表啥的,但是,想象中的高并發(fā)并沒有到來,最后這些服務(wù)器又打骨折賣給了二道販子。
后來大家一起吃飯,都直拍大腿:哎呀,當(dāng)時為啥不上云啊,買個云服務(wù)器、云數(shù)據(jù)庫多好!業(yè)務(wù)不行了直接關(guān)掉,能省不少錢?。?/p>
轉(zhuǎn)眼間10多年過去,創(chuàng)業(yè)已成過眼云煙,伴隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AI的快速發(fā)展和傳統(tǒng)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,各種系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)開始爆炸性增長,IT架構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化,對數(shù)據(jù)庫提出了前所未有的嚴(yán)苛要求。
如果現(xiàn)在再設(shè)計一個高并發(fā)、高可用、高可靠、海量存儲的系統(tǒng),我們的數(shù)據(jù)庫選擇就不再是簡單的“買幾臺服務(wù)器、裝個MySQL”那么粗暴了。
如今數(shù)據(jù)庫架構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵不只是“能抗多大流量”,更重要的是“緊貼業(yè)務(wù)節(jié)奏,具備快速響應(yīng)變化的能力”。尤其是在今天這個數(shù)據(jù)井噴、流量驟起驟落的時代,系統(tǒng)需要的不只是性能,更是彈性、可靠和智能。
尤其是在一些典型的高并發(fā)行業(yè)中,這種挑戰(zhàn)更為嚴(yán)峻,比如炙手可熱的游戲行業(yè)。
01
游戲行業(yè)的挑戰(zhàn)
游戲行業(yè)是典型的高并發(fā)、高可用、大數(shù)據(jù)量場景,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)幾乎貫穿了游戲生命周期的每一個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),承擔(dān)著多項(xiàng)核心任務(wù):
1.用戶狀態(tài)與匹配系統(tǒng)
游戲大廳需要實(shí)時追蹤每位玩家的狀態(tài)(如在線、匹配中、游戲中、觀戰(zhàn)中),并維護(hù)“當(dāng)前在線人數(shù)”、“房間容量”,“房間狀態(tài)”等數(shù)據(jù)。這類信息更新頻繁,對數(shù)據(jù)庫的高并發(fā)讀寫能力和強(qiáng)一致性保障提出了極高要求。
2.排行榜、積分系統(tǒng)與虛擬資產(chǎn)管理
游戲大廳通常會展示全服排行榜、好友排名、區(qū)域戰(zhàn)力榜等動態(tài)數(shù)據(jù),同時還要管理玩家的金幣、皮膚、道具等虛擬資產(chǎn)。這些數(shù)據(jù)既涉及頻繁更新,又要支持高效查詢,對數(shù)據(jù)庫的讀寫性能和并發(fā)能力構(gòu)成挑戰(zhàn)。
3.支付與結(jié)算系統(tǒng)
玩家充值、兌換、戰(zhàn)斗結(jié)算、活動獎勵等行為需要形成完整的交易記錄,對數(shù)據(jù)庫的事務(wù)能力和高可用保障提出了嚴(yán)格要求,確保資金安全、數(shù)據(jù)不丟失。
4.彈性應(yīng)對活動高峰流量
周年慶、節(jié)日活動、限時抽獎、紅包雨、道具贈送等常會帶來瞬時流量洪峰。數(shù)據(jù)庫必須具備彈性伸縮能力,能夠動態(tài)擴(kuò)容,應(yīng)對突發(fā)高并發(fā)場景。
5.海量數(shù)據(jù)分析與行為洞察
玩家登錄、充值、在線時長、掉線異常、新手引導(dǎo)路徑、外掛行為、客服投訴等行為數(shù)據(jù)需要長期沉淀,并支持后續(xù)的數(shù)據(jù)分析、模型訓(xùn)練與故障回溯。數(shù)據(jù)庫不僅要支持大容量存儲和高速查詢,還需具備可靠的備份與恢復(fù)機(jī)制,保障數(shù)據(jù)安全。
對于這樣的系統(tǒng),如何去選擇數(shù)據(jù)庫呢?
如果還像10多年前那樣,自己去基于MySQL進(jìn)行開發(fā)和設(shè)置,實(shí)現(xiàn)高并發(fā)和高可用,不但技術(shù)難度非常高,還很有可能喪失市場的先機(jī)。
幸好,現(xiàn)在云數(shù)據(jù)庫發(fā)展迅速,出現(xiàn)了華為云TaurusDB這樣的云原生數(shù)據(jù)庫,完全可以滿足游戲行業(yè)對數(shù)據(jù)庫的需求。
TaurusDB是華為自研的最新一代企業(yè)級高擴(kuò)展高性能云原生數(shù)據(jù)庫,既擁有商業(yè)數(shù)據(jù)庫的性能和可靠性,又具備開源數(shù)據(jù)庫的靈活性,它具備這些特點(diǎn):
? 性能強(qiáng)悍:吞吐量最高可提升至開源MySQL的7倍,QPS最高可達(dá)百萬級
? 彈性擴(kuò)展:橫向擴(kuò)展支持1寫15只讀節(jié)點(diǎn)
? 高可靠性:支持跨可用區(qū)部署,跨區(qū)域備份,RPO為0
? 高兼容性:自主創(chuàng)新,且100%兼容開源MySQL,業(yè)務(wù)上云無需改造
? 海量存儲:華為自研DFV分布式存儲,最大128TB存儲,732天備份保存
這幅圖可以更加形象地展示出TaurusDB對開源MySQL的重大提升:
你看,TaurusDB的高吞吐能力(百萬級QPS)可以確保狀態(tài)變化實(shí)時響應(yīng),最多15個讀節(jié)點(diǎn)可以保證游戲彈性擴(kuò)展,高達(dá)128TB的存儲能力足以保存游戲全生命周期數(shù)據(jù)(包括歷史記錄、行為日志),732天的備份讓游戲根本不用擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失問題。
再加上100%兼容開源MySQL,應(yīng)用無需改造,就可以平滑上云,立刻享受云數(shù)據(jù)庫帶來的好處。
02
TaurusDB為什么能夠這么強(qiáng)?
TaurusDB是如何實(shí)現(xiàn)彈性擴(kuò)展和性能提升的呢?這主要?dú)w功于幾個核心技術(shù)。
1.計算和存儲的分離
10多年前,我們折騰MySQL主備架構(gòu)的時候,大概是這樣的:
這其中涉及到三個線程:一個運(yùn)行在Master中,在數(shù)據(jù)有變化時負(fù)責(zé)寫入Binary Log。另外兩個運(yùn)行在Replica中,主要是讀取和回放Binlog。這樣的架構(gòu)有著明顯的缺陷:
1.當(dāng)Master的寫入量比較大時,主備的復(fù)制時延就會增加,因?yàn)榈没胤磐晁衎inlog才能完成數(shù)據(jù)同步
2.增加備份/只讀節(jié)點(diǎn)時會很慢,因?yàn)樾枰獙?shù)據(jù)全量復(fù)制到從節(jié)點(diǎn)
3.當(dāng)只讀節(jié)點(diǎn)數(shù)量變多時,存儲的成本也會線性增長,畢竟每個機(jī)器上都得復(fù)制一份
所以,這樣的老架構(gòu),在新的高并發(fā)、高可用的時代已經(jīng)過時。
華為云的TaurusDB采用計算和存儲分離的結(jié)構(gòu),很好的解決了這個問題:
基于華為最新一代DFV分布式存儲,這個架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了讓所有的節(jié)點(diǎn)都共享一個存儲。
很明顯,增加計算節(jié)點(diǎn)時,無需調(diào)整存儲資源,增加只讀節(jié)點(diǎn)的速度非常快,并且成本也不會有很大變化。
當(dāng)主節(jié)點(diǎn)寫入壓力很大時,由于不需要像原來那樣再向只讀節(jié)點(diǎn)復(fù)制,復(fù)制時延得以消除。
2.并行執(zhí)行
并行執(zhí)行采用數(shù)據(jù)并行的并行模式,將需要執(zhí)行的數(shù)據(jù)表劃分為獨(dú)立的數(shù)據(jù)塊,然后啟動不同的worker工作線程在劃分的數(shù)據(jù)塊上并行執(zhí)行,最后leader線程通過消息隊列匯總worker線程產(chǎn)生的部分結(jié)果。并行執(zhí)行支持并行掃描、聚合計算、order by排序、join計算等。
32核256GB測試100G數(shù)據(jù)量的TPCH查詢語句,16線程并發(fā)下性能提升10倍+
3.NDP(Near Data Processing)
說得簡單一些就是讓計算離數(shù)據(jù)更近一些,TaurusDB針對數(shù)據(jù)密集型查詢,將提取列,條件過濾,聚合運(yùn)算等操作向下推送給TaurusDB的分布式存儲層的多個節(jié)點(diǎn)并行執(zhí)行。
通過計算下推,提升并行處理能力,減少網(wǎng)絡(luò)流量和計算節(jié)點(diǎn)的壓力,提升查詢處理執(zhí)行效率。
03
總結(jié)
10多年前,我們在裸金屬服務(wù)器上折騰分庫分表,今天,當(dāng)你再面對一個高并發(fā)、高可用、高可靠、數(shù)據(jù)爆炸增長的系統(tǒng)時,不必再像當(dāng)年一樣從零起步去堆架構(gòu)、拼性能。選擇一款穩(wěn)定可靠、與業(yè)務(wù)協(xié)同成長的數(shù)據(jù)庫平臺,才是真正的技術(shù)性務(wù)實(shí)。
就像華為云TaurusDB這樣的云原生數(shù)據(jù)庫,不僅帶來了高性能、高可用、海量存儲的能力,更提供了與業(yè)務(wù)共同演進(jìn)的彈性架構(gòu),讓技術(shù)成為推動創(chuàng)新的底座,而不是沉重的負(fù)擔(dān)。
如果你也有這樣的需求,不妨考慮下華為云TaurusDB,相信TaurusDB可以托起你的每一次業(yè)務(wù)爆發(fā)、承接每一輪用戶增長、保障每一筆關(guān)鍵交易。
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