このトピックでは、PolarDB for Xscaleのとその機能について説明します。 このマニュアルでは、PolarDB-Xと呼ばれます。
概要
PolarDB for Xscale
PolarDB-Xは、Alibaba cloudが独自に開発したクラウドネイティブの分散データベースサービスです。 高スループット、大容量ストレージ、低レイテンシ、高スケーラビリティ、高可用性を提供し、さまざまなビジネス要件に対応します。
PolarDB-Xは、Alibaba Groupが毎年開催するDouble 11ショッピングフェスティバルに関連するすべてのサービスをサポートしています。 10年の継続的な改善の後、PolarDB-Xは堅牢なデータ一貫性、優れたシステム安定性、優れたスケーラビリティを誇っています。 司法、金融、課税、輸送、物流、エネルギーなどの機関や公共部門で広く採用されています。
独立して管理されるサービスとして、PolarDB-Xは、MySQLエコシステムの周りに分散機能を構築し、ユーザーの学習曲線と使用費用を最小限に抑えるという原則に基づいて開発されています。
さらに、PolarDB-Xは集中型および分散型アーキテクチャを統合し、ビジネスの成長をより適切にサポートします。
特徴
PolarDB-Xは、Alibaba Cloudリソースに基づくコンテナーを使用してデプロイできます。 ストレージとコンピューティングのプロビジョニングを分離するために、shared-nothingアーキテクチャを採用しています。 この設計により、特定のビジネス要件に合わせた階層容量計画が容易になります。 PolarDB-Xは、SQL構文、トランザクション動作、エコシステムツールとの深い互換性など、MySQLオープンソースエコシステムとの完全な互換性を提供します。 これにより、最小限のコード変更またはコード変更なしで、MySQLからPolarDB-Xへのアプリケーションの移行が容易になります。
PolarDB-Xは、単一サーバーの集中型アーキテクチャから大規模な分散型アーキテクチャへのスムーズな進化をサポートし、最小1つのサーバーと最大1024台のサーバー (PBレベルのストレージ) を可能にします。
金融グレードの高可用性
PolarDB-Xはマルチノードアーキテクチャを採用し、Paxosを使用してノード間の強い一貫性を確保します。 Paxosでは、ノードの半分以上が各書き込み操作を確認する必要があります。 これにより、ノードの1つに障害が発生しても、クラスターが適切にサービスを提供できます。
PolarDB-Xは、ディザスタリカバリ用にさまざまなモードでデプロイできます。 たとえば、PolarDB-Xインスタンスでは、リージョン内の1つのデータセンターに3つのノード、同じリージョン内の3つのデータセンターに3つのノード、または2つのリージョンにわたる3つのデータセンターに5つのノードをデプロイして、財務グレードのディザスタリカバリ要件を満たすことができます。
透明な分布
PolarDB-Xは、スタンドアロンMySQLデータベースと同じユーザーエクスペリエンスを提供するよう努めています。 したがって、PolarDB-Xは、ユーザーに透過的な使いやすい分散アーキテクチャを提供します。
デフォルトでは、PolarDB-Xはシャーディングに主キーを使用します。 この方法では、ビジネスデータをPolarDB-Xに移行するときにパーティションキーを指定する必要はありません。
PolarDB-Xは、分散トランザクションに優れたパフォーマンスと強力な一貫性を提供します。 PolarDB-Xは、自己開発のX-Paxosプロトコルを使用して、フェイルオーバー中にゼロ回復ポイント目標 (RPO) を達成します。 さらに、PolarDB-Xは、TSOポリシーと分散MVCC機能を活用して、分散トランザクションの分離と一貫性を確保します。
PolarDB-Xは線形スケーリングをサポートし、パーティション分割にコンシステントハッシングを使用します。 ホットスポットを軽減し、負荷分散を実現するために、PolarDB-Xは過負荷ノードからのリクエストをオフロードできます。 スケールアウト中、PolarDB-Xは、厳格なデータ一貫性を維持しながら計算オフロードを実装します。 PolarDB-Xインスタンスのスケールアウトは、ビジネスには影響しません。 PolarDB-Xは、スケーリング中のビジネス継続性を確保するための並列クエリとスロットリングもサポートしています。
PolarDB-Xは、分散データベース内の計算ノードからデータノードへのデータ転送の問題を解決するためのバイナリログを提供します。 分散データベースでは、異なる時点で作成されたバックアップファイルに基づいてノードを復元すると、データの不整合が発生する可能性があります。 この問題を解決するために、PolarDB-Xはバックアップ前にデータの整合性を確保し、グローバルに整合性のあるデータに基づいてバックアップファイルを作成します。
集中型アーキテクチャと分散型アーキテクチャの統合
PolarDB-Xは、集中型アーキテクチャと分散型アーキテクチャを統合しているため、分散データベースのスケーラビリティとスタンドアロンデータベースのパフォーマンスを備えています。 2つのタイプのアーキテクチャをスムーズに切り替えることができます。 PolarDB-Xのデータノードは、スタンドアロンデータベースと完全に互換性のある集中型データベースとして分離されています。 ビジネスの拡大に応じて分散スケーリングが必要な場合、PolarDB-Xは簡単に分散アーキテクチャに移行します。 対応する分散コンポーネントは、元のデータノードとシームレスに統合されてスケーリングが容易になり、データの移行やアプリケーションの変更が不要になります。
PolarDB-Xには、Standard Edition (集中型アーキテクチャ) とEnterprise Edition (分散型アーキテクチャ) の2つのエディションがあります。 PolarDB-XインスタンスをStandard EditionからEnterprise Editionにアップグレードできます。
HTAP
クラウドネイティブテクノロジーの採用の増加に伴い、SnowflakeやHTAPアーキテクチャなどの次世代のクラウドネイティブデータウェアハウスは継続的に改良されています。 HTAPはデータベースの標準になる準備ができています。
PolarDB-Xは、クラスター化列インデックス (CCI) 機能を提供します。 デフォルトでは、行指向テーブルにはプライマリインデックスとセカンダリインデックスがあります。 CCIは、すべての行指向の列をカバーする追加の列指向のセカンダリインデックスです。 テーブルには、行と列の両方のデータを含めることができます。 さらに、コストベースのオプティマイザとベクトル化されたオペレーターがHTAP用に開発されています。 一連のSQLエンジンを使用してHTAPをサポートします。
オープンソースとマルチクラウドの展開
PolarDB-Xは、さまざまな業界のビジネス要件を満たすために、Alibabaパブリッククラウド、Apsara Stack、DBStack、Liteエディションの4つの展開モードを提供しています。
Alibabaパブリッククラウドは、PolarDB-Xの高速イテレーションをサポートし、PolarDB-Xインスタンスの安定性を保証します。 PolarDB-Xインスタンスは、完全マネージドモードでAlibabaパブリッククラウドにデプロイできます。 PolarDB-Xは、世界中の13のリージョンで高性能なクラウドネイティブデータベースサービスを提供します。
Apsara Stackは、セキュリティと分離に関するコンプライアンス要件を満たすために、Alibabaのコアクラウドサービスをサポートしています。 AlibabaパブリッククラウドとApsara StackのPolarDB-X Liteは、デプロイリソースのタイプによって異なります。
DBStackは、データベース管理用の軽量プラットフォームであり、Alibaba cloudの中核サービスをサポートしています。 DBStackは、さまざまなシナリオで、高性能、高可用性、コスト効率の高いデータベースソリューションのビジネス要件を満たしています。
PolarDB-X Liteは最新の機能を提供し、最小限のリソースを使用して分散データベースクラスターを作成できます。
セキュリティと安定性
PolarDB-Xは、いくつかの国家レベルのセキュリティ認証に合格しています。 これは、金融や電気通信など、より高いセキュリティ要件を持つ業界のコアシステムに正常に適用されます。
PolarDB-Xは、IPアドレスホワイトリスト、SSL、TDE暗号化、バックアップ暗号化、常時機密、SQL監査とトレース、3ロールモード、タグ権限など、オールラウンドなセキュリティ対策を提供します。
PolarDB-Xは、財務グレードの高可用性とディザスタリカバリを提供します。 フェイルオーバー中にゼロリカバリポイント目標 (RPO) を達成し、2つのリージョンにわたる3つのデータセンターでの展開をサポートします。 したがって、金融業界のレベル5の災害復旧基準を満たしています。
シナリオ
低レイテンシで多数のトランザクションを処理する
シナリオ
トランザクションはインターネットビジネスに関与しています。 トランザクションシステムは、情報システムのコアコンポーネントの1つです。 ビジネスの継続性、トランザクションの一貫性、システムのセキュリティは、トランザクションシステムを期待どおりに実行できるようにするための基本です。 インターネット時代では、高負荷で低レイテンシで長時間実行できるトランザクションシステムがトレンドになりました。
機能
金融グレードの高可用性と透明な配布
データを集中管理
シナリオ
このシナリオは、データ集中化またはデータ照合とも呼ばれます。 このシナリオでは、運用データストア (ODS) を使用して、垂直に分割されたエンタープライズビジネスデータと集約データソースを格納します。 このシナリオでは、高同時書き込み操作、大容量ストレージ、多次元クエリ、および低コストのデータ処理をサポートするデータベースが必要です。
機能
透明な分布、HTAP、セキュリティ、および安定性。
データベースとテーブルシャーディングアーキテクチャの実装
シナリオ
このシナリオでは、高いスループット、高い同時実行性、堅牢な安定性、および分散型O&M機能 (分散型DDLクエリやスケーリングなど) が必要です。 オープンソースコンポーネントを使用して、データベースおよびテーブルシャーディングアーキテクチャを実装できます。
機能
透明な分布
データベースを従来のアーキテクチャから分散アーキテクチャに変換
シナリオ
ビジネスの成長は、大量のデータの生成につながります。 スタンドアロンデータベースの最大容量を超えそうな場合や、大きな単一のテーブルでパフォーマンスとメンテナンスの問題が発生する場合は、データベースを従来のアーキテクチャから分散アーキテクチャに変換できます。 これは、費用効果の高い方法で前述の問題を解決するのに役立ちます。 情報システムを従来のアーキテクチャから分散アーキテクチャに変換する場合、重要な問題の1つはデータベースの変換です。 データベースユーザーが持つ主な要求の1つは、分散データベースをスタンドアロンデータベースと同じ方法で使用することです。
機能
集中型および分散型アーキテクチャの透明な配布と統合
モジュラー型ディザスタリカバリの実装
シナリオ
金融や電気通信などの業界では、ワークロードの増加に伴い、コアサービスの継続性を確保する必要があります。 これを達成するために、現在のアーキテクチャは、分散型アーキテクチャに変換され、モジュラーフレームワークを作成する。 各モジュールは独自のビジネスワークロードを処理し、データセンターレベルの障害分離とアクティブな地理的冗長性を実装します。
機能
金融グレードの高可用性、透明な配布、セキュリティ、および安定性。
トランザクションおよび分析クエリをハイブリッドモードで実行
シナリオ
インターネット上のビジネスは、リアルタイムでインテリジェントになる傾向があります。 したがって、同じデータソースでハイブリッドトランザクション /分析処理 (HTAP) を実行する必要があります。 これらの要件を満たすには、データベースが使いやすく、データの一貫性とセキュリティを確保できる必要があります。
機能
HTAP
ビジネスコストを最小限に抑え、生産性を向上させます。
シナリオ
ビジネスワークロードは安定する傾向があります。 ビジネスコストを最小限に抑えるためにデータベースを最適化する必要があります。 次の機能が必要です: ワンクリックMySQL移行、データ圧縮、およびデータマージ。
機能
集中型および分散型アーキテクチャ、HTAP、オープンソース、およびマルチクラウド導入の統合
マルチクラウド展開によるディザスタリカバリ
シナリオ
ベンダーのロックインを防ぎ、技術的な習熟と障害回避を強化するには、自作のクラウド間ディザスタリカバリが必要です。 多様な要求に応えるにはデータベースが必要です。
機能
オープンソースとマルチクラウドの展開