IvorySQL架構(gòu)設(shè)計與云原生生態(tài)

IvorySQL架構(gòu)設(shè)計與云原生生態(tài)探索高效數(shù)據(jù)庫解決方案與云端應(yīng)用融合匯報人：xxx目錄IvorySQL項目背景01IvorySQL總體架構(gòu)設(shè)計02核心技術(shù)與創(chuàng)新功能03云原生生態(tài)發(fā)展?fàn)顩r04部署、管理與監(jiān)控工具05未來展望與發(fā)展方向0601IvorySQL項目背景浪潮集團與瀚高股份合作歷程合作背景浪潮集團與瀚高股份的合作始于2022年，當(dāng)時瀚高股份作為一家專注于數(shù)據(jù)庫軟件的企業(yè)，展現(xiàn)出了顯著的市場潛力和創(chuàng)新能力。浪潮集團看中了其在云計算、大數(shù)據(jù)和信息安全等領(lǐng)域的技術(shù)實力，決定進行戰(zhàn)略投資。戰(zhàn)略投資2022年10月，浪潮集團對瀚高股份進行了數(shù)億元的戰(zhàn)略投資，成為其第一大股東。這筆投資不僅為瀚高提供了資金支持，還帶來了浪潮集團的技術(shù)和市場資源，顯著提升了其市場競爭力。雙向賦能合作后，雙方實現(xiàn)了資源共享和優(yōu)勢互補。浪潮集團利用其在云計算和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的深厚積累，幫助瀚高股份優(yōu)化產(chǎn)品技術(shù)；同時，瀚高股份的創(chuàng)新精神和市場敏銳度也為浪潮集團帶來了新的業(yè)務(wù)增長點。市場拓展與產(chǎn)品創(chuàng)新獲得戰(zhàn)略投資后，瀚高股份加大了在云計算和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的研發(fā)投入，推出了多款創(chuàng)新產(chǎn)品。在浪潮集團的支持下，這些產(chǎn)品迅速獲得了市場的廣泛認(rèn)可，進一步鞏固了瀚高股份在行業(yè)中的地位。合作伙伴賦能大會2023年12月1日，瀚高基礎(chǔ)軟件股份有限公司在浪潮科技園召開了2023年度第三期合作伙伴賦能大會。此次會議展示了雙方合作的豐碩成果，并探討了未來的合作方向，進一步強化了雙方的合作關(guān)系。IvorySQL研發(fā)初衷和目標(biāo)01解決企業(yè)數(shù)據(jù)庫痛點IvorySQL的研發(fā)初衷是為了解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在性能、擴展性和安全性方面的痛點。通過提供高性能、高擴展和高安全的數(shù)據(jù)解決方案，滿足企業(yè)對數(shù)據(jù)庫的多樣化需求。02兼容OraclePostgreSQLIvorySQL旨在成為一款兼容Oracle的開源PostgreSQL數(shù)據(jù)庫。其設(shè)計目標(biāo)是為企業(yè)和開發(fā)者提供一個既能夠享受PostgreSQL強大功能，又具備Oracle兼容性的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。03構(gòu)建多進程模式架構(gòu)IvorySQL從3.0版本開始引入了多進程模式，采用雙端口服務(wù)模式支持獨特的雙Parser架構(gòu)。這一改進顯著提升了數(shù)據(jù)庫的性能和穩(wěn)定性，確保了系統(tǒng)的高效運行。04優(yōu)化企業(yè)應(yīng)用場景IvorySQL致力于優(yōu)化各種企業(yè)應(yīng)用場景，如大數(shù)據(jù)處理、云計算環(huán)境以及實時數(shù)據(jù)分析等。通過高效的數(shù)據(jù)處理能力和良好的生態(tài)系統(tǒng)支持，滿足不同業(yè)務(wù)場景的需求。05社區(qū)驅(qū)動與持續(xù)迭代IvorySQL的研發(fā)是一個社區(qū)驅(qū)動的過程，研發(fā)團隊會積極采納社區(qū)的建議和反饋，并不斷進行迭代更新。這種開放的開發(fā)模式不僅增強了項目的活力，也保證了技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。市場需求與技術(shù)發(fā)展趨勢市場需求隨著云計算技術(shù)的普及，企業(yè)對數(shù)據(jù)庫的需求逐漸從傳統(tǒng)的本地部署轉(zhuǎn)向云端。IvorySQL憑借其高效的數(shù)據(jù)處理能力和云友好的特性，滿足了這一需求，成為眾多企業(yè)的首選。IvorySQL通過集成Neon項目，實現(xiàn)了在云環(huán)境中的自動垂直擴展，確保數(shù)據(jù)庫在不同負(fù)載下能夠自動調(diào)整計算資源。這種創(chuàng)新技術(shù)不僅提高了性能，還簡化了企業(yè)在云環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫管理。開源社區(qū)影響IvorySQL作為PostgreSQL的開源版本，得到了社區(qū)的廣泛支持。通過持續(xù)的技術(shù)迭代和更新，IvorySQL在功能和性能上不斷優(yōu)化，吸引了大量開發(fā)者和企業(yè)用戶，推動了開源數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)發(fā)展趨勢02IvorySQL總體架構(gòu)設(shè)計雙parser模式實現(xiàn)Oracle兼容特性04030102雙解析器模式概述IvorySQL通過雙解析器模式實現(xiàn)Oracle兼容性，該模式包含兩個獨立的解析樹，分別處理Oracle兼容和PostgreSQL兼容的語法。這種設(shè)計有效分離了兩者的發(fā)展，減少了相互影響，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。獨立發(fā)展帶來優(yōu)勢采用雙解析器模式，IvorySQL實現(xiàn)了Oracle兼容功能與PostgreSQL原生功能的有效結(jié)合。這樣，當(dāng)PG升級時，無需考慮Oracle語法的變化，反之亦然，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和升級難度。故障隔離與維護便捷性雙解析器模式的設(shè)計使得每個解析器的復(fù)雜度降低，有利于故障隔離和系統(tǒng)的維護。當(dāng)某一解析器出現(xiàn)問題時，不會影響到另一個解析器，提高了系統(tǒng)的整體可靠性和維護效率。限制與混搭使用問題盡管雙解析器模式帶來了諸多優(yōu)勢，但該設(shè)計也存在一定的限制，例如無法混搭使用PG和Oracle語法。這意味著用戶在使用IvorySQL時，不能同時混合使用這兩種數(shù)據(jù)庫的特定語法，這可能給某些用戶帶來不便。高性能與安全性特點介紹高性能計算技術(shù)IvorySQL采用先進的并行計算技術(shù)，通過多核CPU和大容量緩存提升數(shù)據(jù)處理速度。多核處理器能夠同時處理多個任務(wù)，而高速緩存則顯著提高數(shù)據(jù)讀取速度，從而大幅度提升整體性能。安全隔離與資源限制IvorySQL在設(shè)計上注重數(shù)據(jù)庫實例的安全隔離，每個數(shù)據(jù)庫實例擁有獨立的系統(tǒng)資源，包括內(nèi)存、磁盤和網(wǎng)絡(luò)帶寬。這種設(shè)計不僅提高了數(shù)據(jù)庫的安全性，也確保了不同實例之間的資源競爭最小化。加密傳輸與訪問控制IvorySQL支持在數(shù)據(jù)傳輸和訪問過程中使用TLS加密，保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被竊取或篡改。此外，通過細(xì)粒度的訪問控制策略，確保只有授權(quán)用戶才能訪問敏感數(shù)據(jù)，進一步提升數(shù)據(jù)庫安全性。實時監(jiān)控與日志審計IvorySQL提供實時監(jiān)控功能，管理員可以通過儀表盤實時監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的性能指標(biāo)，如CPU使用率、磁盤I/O和網(wǎng)絡(luò)延遲等。同時，完善的日志審計機制確保所有操作都有記錄可查，便于事后分析和問題追蹤。異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問兼容性分析異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)IvorySQL通過采用雙parser和雙端口機制，能夠高效地處理來自不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的查詢請求。這種設(shè)計確保了IvorySQL能夠在兼容多種數(shù)據(jù)庫接口的同時，保持高效的數(shù)據(jù)處理能力。Oracle數(shù)據(jù)庫兼容性IvorySQL在設(shè)計時就充分考慮了與Oracle數(shù)據(jù)庫的兼容性。通過使用PostgreSQL作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并增加特定的兼容模塊，IvorySQL成功實現(xiàn)了對Oracle數(shù)據(jù)庫的高度兼容，降低了企業(yè)在遷移過程中的成本和風(fēng)險。性能優(yōu)化與擴展性IvorySQL在保持高性能和高擴展性方面具有顯著優(yōu)勢。它通過優(yōu)化查詢執(zhí)行計劃、內(nèi)存管理和資源分配等核心功能，確保即使在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時也能保持穩(wěn)定的性能表現(xiàn)。03核心技術(shù)與創(chuàng)新功能雙端口和雙Parser機制詳解010203雙端口機制IvorySQL通過引入雙端口機制，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫服務(wù)的高可用性和負(fù)載均衡。每個端口獨立處理請求，確保即使在高并發(fā)情況下也能保持高效的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。雙Parser機制雙Parser機制使得IvorySQL能夠同時處理多種數(shù)據(jù)庫協(xié)議，如SQL、PL/iSQL和ORA。這一機制提高了數(shù)據(jù)庫的兼容性和靈活性，支持更多類型的數(shù)據(jù)源和應(yīng)用場景。插件擴展功能借助IvorySQL_ORA等插件，IvorySQL可以擴展其功能，支持Oracle兼容性操作。這種擴展能力不僅增強了數(shù)據(jù)庫的功能，還提升了在混合環(huán)境中部署的靈活性?；赑ostgreSQL16.2內(nèi)核技術(shù)創(chuàng)新查詢執(zhí)行性能改進PostgreSQL16.2引入了查詢執(zhí)行引擎的顯著優(yōu)化，通過改良查詢處理器和內(nèi)存管理策略，大幅提升數(shù)據(jù)庫查詢效率。這些改進使得復(fù)雜查詢和大數(shù)據(jù)量的處理更加高效，為高負(fù)載場景提供了更強的性能支持。邏輯復(fù)制增強功能PostgreSQL16.2在邏輯復(fù)制方面進行了重要升級，包括支持從備用服務(wù)器進行邏輯復(fù)制以及并行應(yīng)用大型事務(wù)的能力。這些新特性不僅提高了數(shù)據(jù)同步的速度和可靠性，還增強了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的擴展性。安全特性提升新版本加強了數(shù)據(jù)安全和隱私保護機制，包括新增的SQL/JSON構(gòu)造函數(shù)和標(biāo)識符函數(shù)，以及更嚴(yán)格的訪問控制規(guī)則。這些措施進一步提升了PostgreSQL在金融、醫(yī)療等敏感數(shù)據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用安全性。監(jiān)控與管理特性PostgreSQL16.2引入了新的監(jiān)控與管理工具，如pg_stat_io視圖，用于監(jiān)控I/O操作性能。這些工具幫助管理員實時掌握數(shù)據(jù)庫運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并進行優(yōu)化，提高系統(tǒng)整體穩(wěn)定性。IvorySQL_ORA插件實現(xiàn)Oracle兼容性010203PL/iSQL插件功能IvorySQL通過PL/iSQL插件實現(xiàn)與OraclePL/SQL過程語言的兼容。該插件不僅支持存儲過程，還支持匿名塊等Oracle專用語法，為遷移用戶提供便利。兼容性升級功能IvorySQL在3.0新版本中新增多個兼容性升級功能，包括對OracleMERGE等高級語法的支持，確保用戶可以無縫遷移到IvorySQL數(shù)據(jù)庫。Oracle語法全面支持IvorySQL致力于始終保持與最新版PostgreSQL的100%兼容，同時提供Oracle語法的全面支持。這使得用戶能夠在保持原有PostgreSQL使用習(xí)慣的同時，利用Oracle的強大功能。04云原生生態(tài)發(fā)展?fàn)顩r容器化與云平臺集成情況容器化部署優(yōu)勢IvorySQL通過容器化技術(shù)，將數(shù)據(jù)庫的部署和運行封裝在輕量級、可移植的容器中。這不僅提高了應(yīng)用的靈活性和可移植性，還簡化了數(shù)據(jù)庫的安裝和管理，減少了對系統(tǒng)資源的占用。與云平臺無縫集成IvorySQL與多種開源云平臺緊密集成，如Kubernetes和OpenShift，提供了一鍵式部署和圖形化管理工具。用戶可以利用這些平臺進行數(shù)據(jù)庫的快速部署、配置管理和性能監(jiān)控，提高運維效率。存儲解決方案IvorySQL結(jié)合HGNeon存儲引擎，實現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)存儲和事務(wù)處理。事務(wù)日志由一組冗余的safekeeper處理，數(shù)據(jù)頁則通過pageserver在磁盤上進行管理，確保了高可用性和數(shù)據(jù)一致性。云存儲服務(wù)支持IvorySQL借助云存儲服務(wù)，如阿里云OSS，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的持久化和高效存取。用戶可以通過簡單的配置，將數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和日志上傳到云端，從而獲得更大的存儲空間和更高的訪問速度。開源云平臺圖形界面功能展示圖形用戶界面IvorySQL的圖形用戶界面設(shè)計簡潔直觀，提供多標(biāo)簽頁和分欄顯示功能。通過可視化工具，用戶可以方便地進行數(shù)據(jù)庫管理、監(jiān)控和調(diào)優(yōu)，提高操作效率。數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出工具內(nèi)置的數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出工具支持多種數(shù)據(jù)格式，如CSV、TXT和CSVN等。用戶可以通過圖形界面輕松完成數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入和導(dǎo)出，提升數(shù)據(jù)處理能力。性能監(jiān)控與分析圖形界面集成了實時性能監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)分析工具，可以展示數(shù)據(jù)庫響應(yīng)時間、事務(wù)處理能力和資源使用情況，幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)并解決性能瓶頸問題。安全設(shè)置與審計日志圖形界面提供便捷的安全設(shè)置選項和審計日志查看功能，用戶可以輕松配置訪問權(quán)限、加密策略和審計記錄，確保數(shù)據(jù)庫的安全性和合規(guī)性。PieCloudDB核心價值與技術(shù)突破PieCloudDB核心價值PieCloudDB通過云上存算分離，打造了高效的存儲引擎「簡墨」和智能優(yōu)化器「達奇」。其eMPP分布式專利技術(shù)和服務(wù)器無感知技術(shù)，為企業(yè)構(gòu)建高安全、高可靠的云原生虛擬數(shù)倉，助力企業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的最大化。技術(shù)創(chuàng)新與突破PieCloudDB引入了全新的文件格式和優(yōu)化器「達奇」，顯著提高了計算效率和查詢性能。優(yōu)化器支持聚集下推、預(yù)計算和BlockSkipping等高級特性，滿足各種復(fù)雜的分析查詢需求，全面提升數(shù)據(jù)處理能力。產(chǎn)品優(yōu)勢與應(yīng)用場景PieCloudDB的企業(yè)版與社區(qū)版提供基于云數(shù)倉的數(shù)字化解決方案，幫助企業(yè)建立以數(shù)據(jù)資產(chǎn)為核心的競爭壁壘。其國產(chǎn)軟硬件一體機采用eMPP專利技術(shù)，適配信創(chuàng)環(huán)境，降低運維成本，節(jié)省開發(fā)時間，適用于多種場景。市場影響與未來展望PieCloudDB的市場表現(xiàn)和影響力不斷提升，成為新一代AI數(shù)據(jù)計算基礎(chǔ)設(shè)施的典范。拓數(shù)派將持續(xù)深耕產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新，堅持產(chǎn)品與市場需求雙向驅(qū)動，協(xié)力實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，推動數(shù)據(jù)科學(xué)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型。05部署、管理與監(jiān)控工具數(shù)據(jù)庫部署簡化操作流程使用Docker簡化部署通過Docker容器，用戶可以快速部署和運行IvorySQL數(shù)據(jù)庫，顯著減少部署時間。Docker的輕量級和高效性使IvorySQL能夠輕松集成到任何云環(huán)境中，提升部署和管理的效率。自動化部署工具應(yīng)用利用如Kubernetes和IvorySQLOperator等自動化部署工具，可以在短時間內(nèi)完成IvorySQL集群的部署。這些工具提供了一鍵安裝、高可用性和自動擴展功能，極大地簡化了數(shù)據(jù)庫的部署和維護流程。圖形化管理界面開源云平臺提供圖形化管理界面，用戶可以通過界面進行數(shù)據(jù)庫的部署、配置和管理。圖形界面不僅簡化了操作步驟，還提供了直觀的管理工具和監(jiān)控功能，便于用戶及時掌握系統(tǒng)狀態(tài)和性能。一鍵備份與恢復(fù)功能數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)是維護數(shù)據(jù)完整性的重要環(huán)節(jié)。IvorySQL支持一鍵備份和恢復(fù)功能，通過自動化腳本實現(xiàn)數(shù)據(jù)的定期備份，并能夠在發(fā)生故障時迅速進行數(shù)據(jù)恢復(fù)，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性。資源優(yōu)化與自動擴展IvorySQL能夠根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載動態(tài)調(diào)整資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫資源的優(yōu)化分配。結(jié)合云平臺的資源調(diào)度能力，數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)實際需求進行自動擴展，確保在高并發(fā)情況下仍能穩(wěn)定運行，滿足業(yè)務(wù)的不斷變化。磁盤擴容與資源調(diào)度優(yōu)化磁盤類型選擇在設(shè)計IvorySQL架構(gòu)時，選擇合適的磁盤類型至關(guān)重要。常見的磁盤類型包括SSD和HDD。SSD提供更快的數(shù)據(jù)讀寫速度，適合需要高性能的場景；而HDD則具備更高的存儲容量和更低的成本，適合大規(guī)模數(shù)據(jù)分析。自動擴展與手動擴展策略IvorySQL支持自動擴展和手動擴展策略，通過監(jiān)控數(shù)據(jù)庫負(fù)載和資源使用情況，自動調(diào)整存儲資源，以優(yōu)化性能和成本。手動擴展則需要管理員根據(jù)需求定期進行調(diào)整，確保資源分配合理。數(shù)據(jù)分布策略數(shù)據(jù)分布策略影響IvorySQL的性能和可擴展性。合理的數(shù)據(jù)分布可以降低單節(jié)點負(fù)載，提高整體查詢效率。常見的分布式策略包括表分區(qū)、分庫分表等，應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求和硬件資源進行選擇。資源調(diào)度機制IvorySQL的資源調(diào)度機制通過自動調(diào)節(jié)CPU和內(nèi)存資源，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能。支持的調(diào)度算法包括公平共享、請求優(yōu)先級等。選擇合適的調(diào)度機制，可以提高數(shù)據(jù)庫響應(yīng)速度和并發(fā)處理能力。直觀管理工具與監(jiān)控工具介紹01數(shù)據(jù)庫監(jiān)控工具IvorySQL配備了一系列監(jiān)控工具，如Prometheus和Grafana，用于實時監(jiān)控數(shù)據(jù)庫性能和健康狀況。這些工具可以生成詳細(xì)的報告，幫助管理員快速識別和解決潛在的性能問題。02自動化運維工具借助Ansible和Terraform等自動化運維工具，IvorySQL的部署、升級和維護變得更加簡便和高效。這些工具能夠自動執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)，減少人工操作的錯誤，提高運維效率。03數(shù)據(jù)庫管理工具數(shù)據(jù)庫管理工具如phpMyAdmin和MySQLWorkbench為數(shù)據(jù)庫管理員提供了便捷的數(shù)據(jù)管理和查詢界面。這些工具不僅方便進行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)，還可以優(yōu)化SQL語句，提升數(shù)據(jù)庫性能。06未來展望與發(fā)展方向元數(shù)據(jù)-計算-存儲分離策略元數(shù)據(jù)管理分離IvorySQL采用元數(shù)據(jù)管理分離策略，將元數(shù)據(jù)與計算和存儲模塊獨立設(shè)計。這種分離方式提高了系統(tǒng)的可擴展性和性能，同時簡化了維護和管理過程。存儲引擎優(yōu)化通過將存儲引擎與計算引擎分離，IvorySQL能夠更靈活地選擇適合的存儲解決方案。例如，可以使用SSD來提升數(shù)據(jù)讀寫速度，而不需要擔(dān)心影響計算節(jié)點的性能。資源調(diào)度優(yōu)化存算分離策略允許IvorySQL更細(xì)粒度地控制資源分配和調(diào)度。根據(jù)實際需求動態(tài)調(diào)整計算和存儲資源，實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置和使用，提高整體系統(tǒng)效率。故障恢復(fù)機制存算分離策略使得IvorySQL在出現(xiàn)故障時能夠更快地進行恢復(fù)。由于元數(shù)據(jù)、計算和存儲的獨立性，可以快速隔離故障節(jié)點，減少對整個系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。存算分