2021年5月20日~22日，第十三届中国系统架构师大会（SACC2021）以云端会议直播的形式顺利召开。来自腾讯云的数据库专家工程师尚博，云原生数据库计算层负责人，在云架构最佳实践专场，做了《腾讯云原生数据库架构探索与实践》的主题分享。
第一部分，云原生数据库 TDSQL-C的背景及架构介绍
随着互联网的发展，各种业务数据快速膨胀，用户对数据库计算和存储能力的需求日益增长，主要表现在存储容量、可靠性、可用性和扩展性几个方面，如百T容量、快速透明扩容、多副本容灾、秒级切换等。在应对业务需求持续增长时，传统数据库的迭代和优化已经变得举步维艰，而分布式架构的优势则愈发明显。
腾讯云原生数据库TDSQL-C基于全新计算存储分离的分布式数据库架构，融合传统数据库、云计算与新硬件技术的优势，在产品上100%兼容MySQL和PostgreSQL，实现共享云存储之上的日志传输、数据分片、可计算存储、物理复制等关键机制，使得产品拥有极致的计算扩展能力，最高可达PB级别的存储能力，读写超过100万QPS，秒级RTO和故障切换，毫秒级主备延迟，快照备份和并行回档，支持集群和Serverless灵活弹性部署，克服传统架构下存储容量受限、扩展性差、主从延迟高等问题，充分发挥新技术的成本效益，结合智能管理和诊断，综合成本最大可节省90%，为云上ToB用户和腾讯自研业务提供大容量、高可靠、高性能、低延时、低成本、极致弹性的企业级数据库服务。
第二部分，在实际应用中，云原生数据库 TDSQL-C实现了一些关键场景的突破
首先在可用性上，TDSQL-C Serverless场景做到了极速启停与极致伸缩。提供智能极致的弹性能力，根据负载启停实例；无感知扩缩容，按需扩容，自动缩容；按实际使用的计算和存储计费，按秒计量，按小时结算；CPU、内存等资源灵活配置，在最大配置规格内任意使用。
性能上针对普遍存在的IO Bound场景，TDSQL-C在计算层引入共享内存的buffer pool和独立与buffer pool的热数据二级缓存，利用非易失存储等新硬件的能力，提供快速高效的热数据访问能力，随着业务数据量的增大，读写性能平均可提升100%以上。
可靠性和可用性方面，TDSQL-C的每个存储分片可以根据备份点进行独立自治的备份，同时做到多个分片快照的全局一致性；回档时多个分片并行查找数据的全量或增量备份，并行回放日志；最终实现持续的快速备份，并行回档，备份和回档速度可达GB/s。
第三部分，未来，关于云原生数据库 TDSQL-C的深入探索
为了进一步提升系统的读写能力和容灾能力，TDSQL-C将引入独立的日志存储Log Store，提升日志响应速度和整体吞吐量，提供极致的写性能，同时提供可用性更高、跨region的只读服务以及跨region的灾备，打造金融级别的数据可靠性。
在内核的深度优化方面，TDSQL-C打破常规，基于日志即数据和页面版本化，为内核深度优化找到了新的方法，如打破日志先行快速淘汰页面、页面并发的分区读写、以及页面的远程写能力等，充分利用这些能力将进一步提升系统高并发的读写性能和稳定性。
在计算存储分离架构中继续秉承日志即数据的思想，结合以上提到的内核优化能力，TDSQL-C将基于多数据集分区，实现多日志流传输，支持多节点对等写入、跨数据集全局事务的多写架构，最大限度的提升系统整体的读写吞吐能力和系统可用性。
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