打造多元數(shù)據(jù)庫部署新范式，引領(lǐng)一體化資源池創(chuàng)新之路行業(yè)挑戰(zhàn)：

多元、國產(chǎn)、上核心國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫百花齊放，據(jù)墨天輪統(tǒng)計，品類總數(shù)近300行業(yè)經(jīng)驗上，客戶往往會選擇部署3種以上的國產(chǎn)、開源、商業(yè)數(shù)據(jù)庫政策驅(qū)動，全棧國產(chǎn)自主可控國產(chǎn)軟硬件適配復雜，管理成本高，問題頻發(fā)本地盤等部署方式，系統(tǒng)可靠性難以支撐國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫上核心的訴求核心系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施平臺需要同時滿足高可靠、高性能多元數(shù)據(jù)庫百花齊放自主可控部署要求國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫上核心多資源池，管理難硬件架構(gòu)多，適配難國產(chǎn)上核心，要求高性能高可靠客戶轉(zhuǎn)型：

集中化、云化規(guī)范業(yè)務、打通流程，離散業(yè)務集中化、標準化外部壓力不變，內(nèi)部壓力倍增高性能、靈活擴展應對外部爆炸式的業(yè)務并發(fā)和數(shù)據(jù)增長系統(tǒng)A系統(tǒng)B系統(tǒng)C統(tǒng)一資源池云資源池7.5X計費系統(tǒng)話單量（每百萬用戶）1.2億

>>

7.5億10X高密度網(wǎng)元提升運維數(shù)據(jù)量（某省）13.7PB>>

111.5PB2-4周銀行業(yè)務辦理秒級集中化云化產(chǎn)業(yè)升級：

軟硬協(xié)同已成趨勢，

新技術(shù)/

新硬件潛力有待挖掘CPU網(wǎng)絡硬盤10-20核30-60核10GE100GE/200GE數(shù)百IOPS數(shù)百M帶寬10+毫秒時延數(shù)十萬IOPS數(shù)G帶寬幾十微妙時延數(shù)倍數(shù)十倍數(shù)百倍IT棧硬件全線升級，性能倍增《數(shù)據(jù)庫發(fā)展研究報告》(2023)

提到數(shù)據(jù)庫未來發(fā)展方向之一，是軟硬協(xié)同一體化提升系統(tǒng)性能：硬件技術(shù)的創(chuàng)新或產(chǎn)品成本變化，不僅會給傳統(tǒng)的計算機體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)帶來影響，也給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)帶來了新的機遇。過去，硬件慢，軟件慢點無所謂現(xiàn)在，硬件快，軟件慢點大問題利用新技術(shù)，軟硬件深度整合，充分挖掘整機性能成為當務之急現(xiàn)狀問題：

傳統(tǒng)部署范式難以應對企業(yè)發(fā)展新挑戰(zhàn)單機服務器傳統(tǒng)集成架構(gòu)ERP系統(tǒng)報表系統(tǒng)SCM系統(tǒng)FC交換機FC交換機磁盤陣列ERP系統(tǒng)報表系統(tǒng)SCM系統(tǒng)小型機小型機小型機本地盤本地盤本地盤傳統(tǒng)部署范式不夠快不夠穩(wěn)不好用集中化、云化，要求極致性能數(shù)據(jù)庫種類多，要有海納百川式的高性能本地盤雖快，但犧牲了穩(wěn)定性（盤故障，數(shù)據(jù)庫節(jié)點切換20秒，業(yè)務中斷；硬盤卡IO，系統(tǒng)掛起幾分鐘）硬件無監(jiān)控，運維靠人工0.5+0.5<1：國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫本身還在夯實穩(wěn)定性，基礎(chǔ)設(shè)施容錯能力弱，上核心難的的??的的的的本地盤、集中式存儲擴展性弱（盤故障本地盤盤位有限，無法擴容）分層適配國產(chǎn)化，適配周期長，問題多多元數(shù)據(jù)庫，運維難（DBA對國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫技能還在學習中）的的??的的的的范式創(chuàng)新：

面向數(shù)據(jù)庫，

提供快、穩(wěn)、易的一體化資源池快極速車組，無論VIP乘客、普通乘客還是貨物，都可極速送達目的地每節(jié)車廂都提供動力，車廂越多，跑得越快易車組彈性擴展，滿足承運高峰期開放多元，拉人亦拉貨監(jiān)控中心全面管控，動車狀態(tài)實時掌握穩(wěn)運行平穩(wěn)不顛簸，乘客體驗好，貨物保護好緊急情況，快速制動處理，保障運輸安全滿足各類業(yè)務負載的領(lǐng)先性能保障數(shù)據(jù)庫運行的穩(wěn)定可靠面向多元數(shù)據(jù)庫的開放易用恩墨思路：

z

Data

X多元數(shù)據(jù)庫最佳運行平臺高速交換機存儲節(jié)點存儲節(jié)點存儲節(jié)點存儲節(jié)點……zStorage分布式存儲軟件存儲節(jié)點……計算節(jié)點計算節(jié)點計算節(jié)點計算節(jié)點數(shù)據(jù)庫層計算節(jié)點RoCE交換機全自研分布式架構(gòu)滿足關(guān)鍵業(yè)務負載的業(yè)界領(lǐng)先性能多重可靠性保護機制，全棧國產(chǎn)保障數(shù)據(jù)庫運行穩(wěn)定可靠領(lǐng)先性能

穩(wěn)定可靠靈活彈性，全棧全生命周期管理面向多元數(shù)據(jù)庫的開放易用架構(gòu)開放易用一體機全棧管理平臺軟件數(shù)據(jù)庫管理自動化部署監(jiān)控告警智能巡檢高可用管理性能容量分析設(shè)備管理硬件管理資源管理領(lǐng)先性能：

數(shù)據(jù)庫一體機產(chǎn)業(yè)性能TOP

1提供產(chǎn)業(yè)TOP1的極致性能，滿足數(shù)據(jù)庫各類嚴苛的負載要求領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用280萬IOPS

@0.3ms60萬IOPS

@

1ms15萬IOPS@

3ms友商Ceph典配3節(jié)點存儲性能對比4K

隨機讀寫zData

X領(lǐng)先性能：

全面優(yōu)化，

30

+

項專利，

提供極致性能軟件瘦身專為數(shù)據(jù)庫設(shè)計，相比傳統(tǒng)架構(gòu)（支持多協(xié)議），軟件架構(gòu)更精簡，性能更強數(shù)據(jù)處理單元由變長改為定長，處理機制更簡單；寫IO處理流程減少1/3高速協(xié)議支持NVMe-oF、RDMA高速協(xié)議，充分發(fā)揮高速硬件性能調(diào)度優(yōu)化專核專用，保障關(guān)鍵業(yè)務資源無鎖化設(shè)計，核心綁定資源對象驅(qū)動用戶態(tài)，處理流程更短輪詢調(diào)度框架，降低切換時延數(shù)據(jù)庫分布式存儲Atomic

WriteHigh-priorityLog-writeiSCSINVMe-oFNVMe

overTCPEnhancedRaft(consensus

algorithm)CloneSnapshotCompressSlowFaildetectionSub-healthdetectionData

ScrubEuler

OS2/3

rep ChecksumTRIM THINEnhancedTask

SchedulerUserSpace

DriverKunpengRDMA

NICRoCE

v2

一體機管理平臺DBManagerDeviceManagerhttphttpsServicePrometheusEtcdMogDBMySQLDMKingbaseopenGauss關(guān)鍵挑戰(zhàn)架構(gòu)優(yōu)化，充分發(fā)揮硬件潛能多并發(fā)下，保證數(shù)據(jù)一致性多線程無鎖內(nèi)存頁管理方

法種增強Raft的三副本模

式一種多線程無鎖緩存方

案分布式存儲種leader重均衡

控制種保證快照一致性的方

法基于RDMA的PM的一致性算

法。。

。zData

X申請專利30+項領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用領(lǐng)先性能：

無鎖化設(shè)計的挑戰(zhàn)及解決50%時延縮短實現(xiàn)原理：核心綁定資源對象，避免資源爭搶，引起性能下降CPU1 CPU2 CPU3硬盤1PG1Cache1網(wǎng)絡2挑戰(zhàn)：如何解決資源均衡分配的問題資源分配不均會影響性能CPU核心數(shù)越來越多，分配不均問題更為突顯故障場景下，如何重新均衡成為難題解決：自研調(diào)度算法，確保資源分配盡量均勻CPU1CPU2CPU3CPU4

CPU5算法優(yōu)化：自研調(diào)度算法，采用局部優(yōu)化，多次迭代，逼近最優(yōu)均衡；已申請專利《一種非對稱分布的負載均衡方法》自動化看護：資源均衡性超過3%的偏差時，用例不通過，需人工分析解決，確保實現(xiàn)效果無誤優(yōu)化后，每IO節(jié)省30-50微秒Cache5PG5硬盤5網(wǎng)絡5Cache6硬盤6PG6網(wǎng)絡6Cache3硬盤3PG3網(wǎng)絡3Cache4硬盤4PG4網(wǎng)絡4Cache2硬盤2PG2網(wǎng)絡2領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用行勝于言：

z

Data X助力某財政局數(shù)據(jù)庫性能提升10

+

倍zData

X數(shù)據(jù)庫一體機InfiniBand交換機一體化平臺改造建設(shè)預算系統(tǒng)會計核算財政一體化平臺存儲節(jié)點原IBM小型機環(huán)境FC交換機FC交換機磁盤陣列AIX計算節(jié)點非稅收入……050

11.9 150100IOPSzData

X上線前 zData

X上線后zData

X上線后，數(shù)據(jù)庫訪問效率明顯提升，通過遷移前后的性能指標對比：152620000100000MBPSzData

X上線前 zData

X上線后隨機讀性能提升13倍數(shù)據(jù)庫IOPS性能值（萬）200

165.5 并行讀性能提升16倍數(shù)據(jù)庫帶寬性能值(MB/s)30000

26486 領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用某財政局一體化將財政局所屬的各個部門、各個業(yè)務系統(tǒng)進行整合，形成一個統(tǒng)一的、高效的財政管理平臺，目標是為了提高財政管理的效率和水平，實現(xiàn)財政管理的現(xiàn)代化但是系統(tǒng)和數(shù)據(jù)集中后，財政系統(tǒng)業(yè)務量大、用戶數(shù)量多、訪問集中的問題，對基礎(chǔ)設(shè)施的性能、擴展性、穩(wěn)定性方面提出了新的挑戰(zhàn)，現(xiàn)網(wǎng)老舊IBM小型機難以有效地支撐財政業(yè)務的持續(xù)演進客戶痛點穩(wěn)定可靠：

多重可靠性保護機制，

全面保障數(shù)據(jù)庫運行環(huán)境③

解決方案級高可靠數(shù)據(jù)庫高可用管理②

部件級高可靠硬件冗余設(shè)計、故障切換亞健康檢測節(jié)點級/機柜級安全①

IO級高可靠快照/克隆/保護組數(shù)據(jù)校驗及數(shù)據(jù)一致性巡檢極速重構(gòu)機柜組件數(shù)據(jù)節(jié)點領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用穩(wěn)定可靠：

無損快照和雙模克隆，

滿足各類業(yè)務場景需求領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用基于ROW構(gòu)建快照數(shù)據(jù)對象在某一時間點的只讀“虛擬”副本，為業(yè)務快速提供在線備份恢復與可用數(shù)據(jù)副本源卷快照1 2 3實測性能：連續(xù)對同一個卷執(zhí)行2000次快照后，性能平穩(wěn)，基本無下降持續(xù)快照，性能平穩(wěn)性能無損秒級快照克隆快照/克隆保護組定時快照/克隆快照與源卷共享索引，空間開銷小基于ROW，性能損耗小索引共享 空間利用最大化雙模克隆 級聯(lián)快照/克隆穩(wěn)定可靠：

針對亞健康組件，

提前預警，

事前預防領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用運行時間故障亞健康健康節(jié)點亞健康亞健康：組件尚未故障，但出現(xiàn)慢速、壽命不足等降級問題，影響業(yè)務性能，有中斷業(yè)務的風險系統(tǒng)風險度網(wǎng)絡亞健康硬盤亞健康IB降速亞健康處理①

檢測并告警：系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)IB降速，并給出告警②

可視化查看：監(jiān)控中可以查到IB降速情況③

亞健康處理：網(wǎng)口組件處于亞健康狀態(tài)，為保證系統(tǒng)不降速，自動禁用該網(wǎng)口，系統(tǒng)正常運行④

處理后告警：禁用網(wǎng)口時，觸發(fā)告警業(yè)界認可：

全棧國產(chǎn)，

金獎方案，

打造業(yè)務第二平面領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用單平面第一平面第二平面國產(chǎn)他國OracleWindows/Linuxx86業(yè)務系統(tǒng)業(yè)務系統(tǒng)Oracle國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫Windows/Linux國產(chǎn)OSx86鯤鵬/海光業(yè)務層數(shù)據(jù)庫層OS層服務器層網(wǎng)絡層榮獲華為

主辦“2023鯤鵬應用創(chuàng)新大賽”鯤鵬一體機解決方案創(chuàng)新（泛政府）賽道

金獎國產(chǎn)生態(tài)圈獲得鯤鵬最高級別Validated認證行勝于言：

助力某省衛(wèi)健委構(gòu)建全棧國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫資源池18臺國產(chǎn)架構(gòu)服務器

+

zData

X構(gòu)建全棧國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫資源池高速互聯(lián)交換機升級替換磁盤陣列原系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫環(huán)境FC交換機基衛(wèi)醫(yī)療基衛(wèi)綜合基衛(wèi)醫(yī)療基衛(wèi)綜合……Kunpeng Kunpeng

… Kunpeng

…zData

X數(shù)據(jù)庫一體機Hygon

… Hygon

…高速互聯(lián)交換機Kunpeng Kunpeng Kunpeng

……zData

X數(shù)據(jù)庫一體機Hygon

… Hygon

…主備容災客戶痛點差設(shè)備老舊滯后（10年）原有設(shè)備使用已10年，故障頻發(fā)，系統(tǒng)運行風險極高，設(shè)備替換迫在眉睫；慢難性能難以滿足（高并發(fā)）業(yè)務壓力倍增，系統(tǒng)并發(fā)高，要求新的架構(gòu)必須滿足高性能的要求；國產(chǎn)信創(chuàng)要求（重點需求）要求實現(xiàn)全棧國產(chǎn)化，對整個系統(tǒng)改造難度極大；既要滿足系統(tǒng)高性能、高可用的改造需求，又要滿足國產(chǎn)信創(chuàng)的要求領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用客戶收益：性能超預期，方案獲大獎性能全面提升IOPS

157萬

帶寬

31GB/s2023第六屆智慧醫(yī)療創(chuàng)新大賽全國總決賽“醫(yī)療信創(chuàng)賽道一等獎”“最佳實踐應用獎”行勝于言：

池化整合多元數(shù)據(jù)庫，

助力某信托創(chuàng)新升級數(shù)據(jù)庫種類多核心業(yè)務采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，部分業(yè)務系統(tǒng)逐步采用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫承載傳統(tǒng)架構(gòu)性能差數(shù)據(jù)庫量爆炸式增長，傳統(tǒng)架構(gòu)無法滿足需求，嚴重時會影響部分業(yè)務性能。資源利用率低各個業(yè)務系統(tǒng)形成煙囪式體系，優(yōu)質(zhì)資源無法整合，IT成本居高不下；集中式存儲架構(gòu)，無法橫向擴容客戶痛點高速互聯(lián)交換機X86X86X86X86X86X86X86X86zData

X

構(gòu)建多元數(shù)據(jù)庫資源池承載Oracle、MySQL、OB等X86X86在整體性能上遠超X86+集中存儲架構(gòu)，IOPS超過百萬統(tǒng)一資源池建設(shè)，彈性擴展，資源整合，大幅降低成本領(lǐng)先性能 穩(wěn)定可靠

開放易用靈活擴展全分布式架構(gòu)，可輕松擴展至1024節(jié)點性能隨容量線性增長，滿足客戶數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長開放兼容多元異構(gòu)：支持Oracle、MySQL、OB等多元數(shù)據(jù)庫標準硬件，開放兼容全棧管理全棧全生命周期管理提升運維效率開放易用：

數(shù)據(jù)庫DBPaa

S平臺，

事前事中事后全面管控統(tǒng)一監(jiān)控，精準告警100%問題0%問