云数据库的演化与POLARDB数据库介绍
polardb使用手册
polardb使用手册摘要：1. PolarDB 简介2.PolarDB 的安装与配置3.PolarDB 的基本使用方法4.PolarDB 的数据类型与存储结构5.PolarDB 的查询语言6.PolarDB 的事务处理7.PolarDB 的备份与恢复8.PolarDB 的性能调优9.PolarDB 的安全性10.PolarDB 的常见问题及解决方案正文：PolarDB 是一个高性能、可扩展、兼容MySQL 的数据库管理系统，它具有优秀的读写性能、高可用性和易用性，广泛应用于互联网、企业等领域。
本文将详细介绍PolarDB 的使用手册。
1.PolarDB 简介PolarDB 是阿里巴巴集团开发的一款分布式关系型数据库，它支持标准的SQL 语言，并提供了一系列高级特性，如分布式事务、多版本并发控制(MVCC) 等。
PolarDB 采用存储与计算分离的设计理念，可以实现数据和计算能力的弹性扩展，满足不同场景下的性能需求。
2.PolarDB 的安装与配置PolarDB 支持多种平台，包括Linux、Windows 等。
安装过程主要包括下载安装包、解压、配置环境变量、编译和安装。
在安装过程中，需要根据实际情况配置参数，如数据存储路径、日志路径等。
3.PolarDB 的基本使用方法PolarDB 的使用方法与MySQL 相似，可以通过命令行、图形界面等方式进行操作。
用户需要熟悉基本的SQL 语句，如SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 等，以及PolarDB 特有的SQL 方言。
此外，PolarDB 还支持事务处理、存储过程、触发器等高级功能。
4.PolarDB 的数据类型与存储结构PolarDB 支持常见的数据类型，如整型、浮点型、日期时间型等。
此外，PolarDB 还支持自定义数据类型，如字符集、集合等。
在存储结构方面，PolarDB 采用行存储和列存储相结合的方式，以提高查询性能。
polardb使用手册
polardb使用手册【原创版】目录1.PolarDB 简介2.PolarDB 的功能特点3.PolarDB 的安装与配置4.PolarDB 的使用方法5.PolarDB 的维护与优化6.PolarDB 的发展前景与应用场景正文【PolarDB 简介】PolarDB 是一款高性能、可扩展的关系型数据库管理系统，其设计初衷是为了满足大规模、高并发、低延迟的数据存储和查询需求。
PolarDB 采用了创新的数据存储和处理技术，可以提供高并发、低延迟的数据查询能力，同时保证了数据的高可用性和可扩展性。
【PolarDB 的功能特点】PolarDB 具有以下几个主要的功能特点：1.高并发、低延迟：PolarDB 采用了创新的数据存储和处理技术，可以支持大规模的并发访问，同时保证数据的低延迟查询。
2.高可用性：PolarDB 采用了主从复制的架构，可以保证数据的高可用性，同时支持在线升级和扩容。
3.可扩展性：PolarDB 采用了分布式架构，可以支持大规模的数据存储和查询，同时支持数据的水平扩展。
4.丰富的功能支持：PolarDB 支持标准的 SQL 语言，同时提供了丰富的功能，如视图、索引、事务等。
【PolarDB 的安装与配置】PolarDB 的安装和配置相对简单，具体的步骤可以参考官方文档。
这里需要注意的是，PolarDB 支持多种操作系统，如 Linux、Windows 等，同时支持多种存储引擎，如 HDD、SSD 等。
【PolarDB 的使用方法】PolarDB 的使用方法与传统的关系型数据库类似，用户可以通过 SQL 语言进行数据的增删改查。
此外，PolarDB 还提供了丰富的 API 和工具，如 PolarDB 客户端、数据迁移工具等，方便用户进行数据的导入和导出。
【PolarDB 的维护与优化】PolarDB 的维护和优化主要包括以下几个方面：1.数据备份：用户需要定期对数据进行备份，以防止数据丢失。
polardb数据库连接方法
polardb数据库连接方法Polardb是一种云原生的关系型数据库，它是云数据库RDS家族中的一员。
Polardb支持MySQL和PostgreSQL两种引擎，提供了高性能、高可用、高安全的数据库服务。
下面是关于Polardb数据库连接的详细介绍。
1.配置网络访问：在使用Polardb之前，首先需要配置好网络访问。
可以通过控制台选择访问方式，支持内网和外网两种方式。
内网方式适用于在同一个云账号下的不同云服务之间进行访问，而外网方式适用于在不同云账号下或不同地区之间进行访问。
通过在VPC网络中创建专有网络和子网，并在Polardb实例中配置虚拟专有网络和子网，即可完成网络配置。
2.获取连接信息：在配置好网络访问之后，需要获取Polardb实例的连接信息。
连接信息包括主机名、端口号、数据库名称、用户名和密码。
可以在Polardb实例的基本信息页面上找到连接地址和端口号，同时创建或修改账号时也会设置用户名和密码。
3.连接方式：Polardb支持多种连接方式，可以根据需要选择适合自己的方式。
(1)使用命令行连接：使用命令行连接是最基本的连接方式，可以通过MySQL或PostgreSQL的客户端工具连接到Polardb数据库。
只需在工具中输入Polardb实例的连接信息，即可完成连接。
(2)使用语言驱动连接：Polardb支持多种编程语言的驱动程序，可以通过编程语言中提供的接口或驱动程序连接到Polardb数据库。
一般来说，使用这种方式连接Polardb可以提高开发效率和灵活性。
(3)使用数据库管理工具连接：对于更方便管理数据库的用户，可以使用一些数据库管理工具连接到Polardb数据库。
这些工具可以提供更多的功能和图形化界面，方便进行数据库管理和操作。
4.安全控制：Polardb提供了多种安全控制功能，以保护数据库的安全性。
(1)数据库防火墙：Polardb支持配置数据库的访问控制规则，只允许指定的IP地址或IP段进行访问。
polardb的使用
polardb的使用Polardb是阿里云推出的一款高性能的云数据库产品，它的出现极大地方便了开发者和企业在云端建立和管理数据库。
本文将从几个方面介绍Polardb的使用。
Polardb具有高可用性和可扩展性。
Polardb采用了分布式架构和多副本机制，使得数据在多个节点之间进行自动同步，从而保证了数据库的高可用性，即使某个节点发生故障，也可以无缝切换到其他节点。
此外，Polardb还支持水平扩展，用户可以根据需要增加或减少节点数量，从而灵活调整数据库的性能和存储容量。
Polardb具有卓越的性能表现。
Polardb采用了多副本机制和并行查询技术，在数据读取和写入方面具有很高的并发性能。
此外，Polardb还支持自动分区和数据分片，可以将数据分散存储在多个节点上，从而提高查询性能。
另外，Polardb还提供了缓存机制，可以将热数据存储在内存中，加快数据的读取速度。
第三，Polardb提供了丰富的功能和工具。
Polardb支持标准的SQL语法，开发者可以直接使用SQL语句进行数据库操作。
此外，Polardb还提供了丰富的管理工具和监控功能，用户可以方便地进行数据库的管理和监控，包括性能监控、日志管理、备份和恢复等。
另外，Polardb还支持数据的导入和导出，用户可以方便地将数据迁移到Polardb中。
第四，Polardb具有良好的安全性。
Polardb采用了多层次的安全防护机制，包括网络隔离、访问控制、数据加密等。
同时，Polardb还提供了数据备份和容灾机制，可以保证数据的安全性和可靠性。
Polardb还具有弹性计费和灵活的规格选择。
用户可以根据自己的需求选择合适的计算和存储规格，并根据实际使用情况进行弹性扩容或缩容。
同时，Polardb还提供了按需付费和包年包月两种计费方式，用户可以根据自己的实际情况选择合适的计费方式。
总结起来，Polardb是一款功能强大、性能优越、安全可靠的云数据库产品，适用于各种规模的应用和企业。
阿里云自研数据库POLARDB解读
2 POLARDB 产品特性和使用场景
POLARDB 为云用户而生
极速 性能
• 100万QPS • 5分钟扩容 • 毫秒级延迟
超大 容量
• 100TB
应需而变 弹性伸缩
• 规格升级 • 只读节点增减 • 存储在线自动扩容
100%兼容 MySQL
• MySQL5.6 100%兼容
高可靠 高可用
• Snapshot备份 • 容灾
Data Chunk Server a B c
Data Chunk Server a b C
Parallel-Raft Protocol
为什么阿里云要自主研发POLARDB
技术发展的红利 普惠科技创造用户价值 POLARDB“5S”的数据理念 顺应从互联网应用创新到科技研发创新的趋势
云数据库系统进化 = 计算 + 存储 + 网络
• 互联网加速变化
- 业务瞬息万变 - 竞争、营销的应变和用户消费时间窗口 - 行业：手游、旅游、电商等
•
- 业务负载变化响应要求越来越高 - 面临成本和业务变化难以平衡的困境
问题
•
- 故障自动恢复 - 三维弹性伸缩能力
方案
场景3 上云、迁移
• 新业务、创新型业务
- 云时代新业务变革，也引导传统业务上云 - 新一代数据库解决性能和业务能力瓶颈 - 行业：行业+，互联网+等
阿里云 自研数据库POLARDB解读
产品架构
产品特性和使用场景
产品创新
1 POLARDB 产品架构
什么是 POLARDB
Cloud-Native 云数据库 阿里云自主研发关系型数据库 一款集众多黑科技于一身的创新产品 支持存储Serverless按数据使用量计费的数据库
Alibaba Cloud 云数据库 PolarDB API 参考说明书
云数据库 PolarDB API参考··法律声明法律声明阿里云提醒您在阅读或使用本文档之前仔细阅读、充分理解本法律声明各条款的内容。
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polardb 实现原理
polardb 实现原理Polardb 是一款由阿里云推出的高可用、高性能的开源关系型数据库，它基于开源数据库管理系统 PostgreSQL 进行深度优化，并结合了分布式数据库的特性，具有高可用、高性能、易扩展等优点。
本篇文章将详细介绍 Polardb 的实现原理，帮助您更好地了解 Polardb 的工作机制和性能特点。
一、系统架构Polardb 采用了分层架构，分为物理层、存储层、元数据层和逻辑层。
物理层负责存储数据，存储层负责管理物理设备，元数据层负责管理数据库中的元数据，逻辑层负责处理逻辑查询请求。
这种分层架构使得 Polardb 具有良好的可扩展性和稳定性。
二、存储引擎Polardb 采用了双引擎架构，即同时使用 PostgreSQL 的标准存储引擎和自己的存储引擎。
标准存储引擎用于处理传统的 SQL 查询请求，而自己的存储引擎则针对 Polardb 的特性和性能进行了优化，如支持分布式数据管理、高性能数据写入等。
三、并发控制Polardb 采用了多线程、多进程的并发控制机制，实现了高并发下的性能优化。
同时，Polardb 采用了 Raft 协议作为数据一致性保障机制，保证了在高并发场景下数据的可靠性。
四、分布式特性Polardb 是一款分布式数据库，它通过分布式存储和分布式计算实现了数据的高可用、高性能和易扩展。
在分布式存储方面，Polardb 采用了数据分片技术，将数据分散存储在多台服务器上，实现了数据的高可用和可扩展。
在分布式计算方面，Polardb 支持 SQL 级别的数据聚合和统计分析，通过分布式计算框架实现了高性能的数据处理。
五、安全性控制Polardb 注重安全性控制，采用了多种安全措施，如访问控制、数据加密、身份认证等。
在访问控制方面，Polardb 支持基于角色的访问控制和基于属性的访问控制，可以灵活地控制不同用户对数据的访问权限。
在数据加密方面，Polardb 支持透明加密和密钥管理，保证了数据的安全性。
POLARDB数据库,阿里云的自信源自哪里
POLARDB数据库，阿里云的自信源自哪里“你好，我是阿里云数据库团队负责人，我叫鸣嵩（曹伟）。
”初次见面的印象，让笔者觉得鸣嵩并不像一个IT男，形象阳光、精神抖擞、嘴角带着一点点微笑。
就在笔者还在回味《复联3》中小蜘蛛和奇异博士有关“花名”的梗时，鸣嵩让我有了新的认识。
采访过程中，鸣嵩的语速一直很快，语言简练，思维清晰，不断出现的术语和数据说明了他的专业性，喜欢列举实例。
整个人总是带着一股浓郁的自信。
好像，每一个阿里人都是那么的自信。
那些在一线才知道的一位工作在云数据库一线的开发和运维人员，在云栖社区做了以下分享：“我在4天前，手工做了一个备份，数据库比较大，3T，你们说差不多要70个小时备份，这个…有没有什么办法加快一点，我老板还着急要数据呢”“你好，我们公司有个数据库，想迁到阿里云RDS 上，对RDS的产品品质我们很满意，只是我们的数据库有10T，请问一下，支持这么大的实例么？”“你好，我用了你们的MySQL数据库，最近几天在做活动，主库压力比较大，只读实例就延迟了，现在看过去貌似很难跟上，有什么办法么？”这些抱怨也好，吐槽也罢，都来自云数据库用户的真实案例，总结起来，传统的云数据库由于自身架构原因，会遇到很多问题：读写实例和只读实例各自拥有一份独立的数据，用户购买只读实例，不仅需要付出计算的成本，也需要付出存储资源的成本；新建一个只读实例需要重新拷贝数据，考虑到网络限流，速度不会很快；传统备份技术，由于涉及到拷贝数据，并上传远程存储，速度因此也受网络影响等等。
随着数据库数据量的增大，各行各业对云数据库业务的需求增加，这些问题就会不断加剧。
鸣嵩说：“这些困扰大家已久的问题，PolarDB都可以从本质上解决，而不是想个trick绕过去。
”核心优势有5个PolarDB是阿里云数据库团队过去3年间自主研发的一个企业级数据库。
鸣嵩总结了其5大核心优势。
第一，兼容性。
PolarDB兼容了当下最主流的、开发者最喜欢用的MySQL和PostgreSQL两种数据库生态，这意味着MySQL和PostgreSQL的老用户，在一行代码不用改的前提下，可以把业务从原来的开源数据库迁移到阿里云的企业数据库平台上。
POLARDB数据库,阿里云的自信源自哪里.docx
POLARDB数据，阿里云的自信源自哪里“你好，我是阿里云数据人，我叫嵩（曹）。
”初次面的印象，笔者得嵩并不像一个IT 男，形象阳光、精神抖、嘴角着一点点微笑。
就在笔者在回味《复3》中小蜘蛛和奇异博士有关“花名”的梗，嵩我有了新的。
采程中，嵩的速一直很快，言，思清晰，不断出的和数据明了他的性，喜列例。
整个人是着一股郁的自信。
好像，每一个阿里人都是那么的自信。
那些在一才知道的一位工作在云数据一的开和运人，在云栖社区做了以下分享：“我在 4 天前，手工做了一个份，数据比大，3T，你差不多要 70 个小份，个⋯有没有什么法加快一点，我老板着急要数据呢”“你好，我公司有个数据，想迁到阿里云 RDS上， RDS的品品我很意，只是我的数据有 10T，一下，支持么大的例么？”“你好，我用了你的MySQL数据，最近几天在做活，主力比大，只例就延了，在看过去貌似很难跟上，有什么办法么？”这些抱怨也好，吐槽也罢，都来自云数据库用户的真实案例，总结起来，传统的云数据库由于自身架构原因，会遇到很多问题：读写实例和只读实例各自拥有一份独立的数据，用户购买只读实例，不仅需要付出计算的成本，也需要付出存储资源的成本；新建一个只读实例需要重新拷贝数据，考虑到网络限流，速度不会很快；传统备份技术，由于涉及到拷贝数据，并上传远程存储，速度因此也受网络影响等等。
随着数据库数据量的增大，各行各业对云数据库业务的需求增加，这些问题就会不断加剧。
鸣嵩说：“这些困扰大家已久的问题， PolarDB都可以从本质上解决，而不是想个 trick 绕过去。
”核心优势有 5 个PolarDB是阿里云数据库团队过去 3 年间自主研发的一个企业级数据库。
鸣嵩总结了其 5 大核心优势。
第一，兼容性。
PolarDB兼容了当下最主流的、开发者最喜欢用的MySQL和PostgreSQL两种数据库生态，这意味着 MySQL和 PostgreSQL的老用户，在一行代码不用改的前提下，可以把业务从原来的开源数据库迁移到阿里云的企业数据库平台上。
PolarDB是什么
PolarDB是什么PolarDB 是阿里云自主研发的新一代关系型云原生数据库，既拥有分布式设计的低成本优势，又具有集中式的易用性。
PolarDB 采用存储计算分离、软硬一体化设计，满足大规模应用场景需求。
PolarDB 数据库PolarDB 是阿里巴巴自主研发的下一代关系型分布式云原生数据库，目前兼容三种数据库引擎：MySQL、PostgreSQL、高度兼容Oracle 语法。
计算能力最高可扩展至1000 核以上，存储容量最高可达100T。
经过阿里巴巴双十一活动的最佳实践，让用户既享受到开源的灵活性与价格，又享受到商业数据库的高性能和安全性。
PolarDB 融合了商业数据库稳定、可靠、高性能的特征，同时具有开源数据库简单、可扩展、高速迭代的优势，适合各个行业公司的创新业务使用。
PolarDB 优势对于企业级数据库而言，一般会从可靠性、可用性、性能、弹性、成本和易用性这六个方面进行评价。
在可靠性方面，POLARDB 基于 Parallel Raft 协议并借助 RDMA 能够做到RPO=0。
此外，POLARDB 基于TCP 的远程物理复制技术实现了跨 AZ 的容灾。
在可用性方面，POLARDB 借助 Parallel Raft 复制技术使得单节点存储切换 RTO 控制在 10 毫秒以内，基于 Warm Buffer Pool 技术使得读写节点重启速度加快4 倍以上，并且基于跨节点物理复制技术使得日志并发应用的节点间延迟控制在 100 毫秒以内。
在性能方面，POLARDB 使用了高速硬件和用户态I/O 协议栈，使得计算节点的写延迟小于100us，而读带宽大于4GB/s。
除此之外，还在 I/O 上进行了优化，借助 Parallel Query 技术使得 TPC-H 性能提升超过 25 倍。
在成本方面，POLARDB 这样的云原生数据库的成本往往低于传统的托管数据库。
这是因为企业在使用POLARDB 时可以按需扩容，弹性伸缩，而这是在实现存储与计算分离的云原生架构诞生之前无法实现的。
2019年 云自研数据库POLARDB解读研究大数据报告PPT(完整版)图文
2. 采用一写多读的Active-Active高可用架构。 支持高并发读写。
3. 共享分布式存储。 采用Serverless存储按量计费。
Parallel-Raft Protocol
为什么 云要自主研发POLARDB
技术发展的红利 普惠科技创造用户价值 POLARDB“5S”的数据理念 顺应从互联网应用创新到科技研发创新的趋势
QPS 600000.00
500000.00
POLARDB Benchmark
POLARDB和MySQL性能比较
400000.00
300000.00
200000.00
100000.00
0.00
RDS Read QPS POLARDB Read QPS RDS Write QPS POLARDB Write QPS
• 方案
- 100% MySQL兼容 - 上云迁移工具带来便捷
场景4 高可靠、备份容灾
• Mission Critical 业务
- 云计算业务成为基础设施 - Mission Critical业务不能中断 - 行业：金融、电信，互联网+等
• 问题
- 自然灾害、人为误操作等放大了业务损失 - 故障恢复时间变得难以承受
云计算让大变小，也让小变大
云计算“1.0”：虚拟化让大变小，服务小应用 云计算“2.0”：分布式系统让小变大，服务大应用 需求瞬息万变，计算极速应变，省时、省力、省钱
云计算让应变带来自由
应需而变、随需所用 自由解决了成本的束缚 适应是为了让用户不用适应
场景1 高吞吐量、大数据量处理
• 数据无限增长
OLTP 能力
POLARDB实现原理解剖
POLARDB实现原理解剖1.架构设计POLARDB的架构采用了分布式存储和分布式计算的设计理念。
整个系统由许多节点组成，每个节点都运行一个实例。
每个实例由一个主节点和多个从节点组成。
主节点处理所有的写操作和部分读操作，而从节点主要用于读取数据。
2.存储引擎POLARDB使用了自研的存储引擎，称为POLAR存储引擎。
该存储引擎设计了一种自适应的多级缓存机制，能够根据读取和写入的热点数据自动调整缓存策略，提高数据的读写效率。
此外，POLAR存储引擎还采用了类似于LSM-Tree的数据结构，可以在不牺牲写入性能的情况下提供高效的读取性能。
3.数据分片为了实现水平扩展和负载均衡，POLARDB将数据按照主键范围进行分片，每个分片存储在不同的节点上。
分片的数量可以根据需求进行调整，以实现更高的并发处理能力。
数据分片还可以提高查询性能，因为每个查询只需要访问少量节点上的数据。
4.事务处理POLARDB采用了多副本同步的方式来保证数据的一致性和高可用性。
在写入数据时，主节点将数据同步到所有的从节点上。
只有当所有的从节点都确认接收到数据后，主节点才会确认事务提交成功。
这样可以保证即使主节点宕机，系统仍然能够继续提供读写服务。
此外，POLARDB还支持分布式事务，可以将多个事务合并成一个大事务进行处理，大大提高了系统的并发处理能力。
5.查询优化POLARDB的查询优化引擎采用了多种技术来提高查询性能。
首先，它使用了复杂的查询计划生成算法，可以根据查询的特点和数据的分布情况选择最优的查询计划。
其次，POLARDB还支持并行查询，在多个节点上同时执行查询操作，提高查询的并发性能。
最后，POLARDB还针对常见的查询场景进行优化，例如范围查询、聚合查询等，通过存储引擎的特性来提高查询性能。
总结：POLARDB是一种基于分布式存储和计算的高性能、高可用性的关系型数据库。
它采用了自研的存储引擎和多副本同步的架构，保证了数据的一致性和高可用性。
阿里云新一代数据库POLARDB介绍
技术创新 变革未来
2011 • SQL Server 2008 • MySQL 5.1
2013 • MySQL 5.5 • 连接保持 • 互联网金融爆发 2012 2014
2015 • PostgreSQL • PPAS • Redis • DTS
2017 • SQL Server 2016 • Hbase • HybridDB for MySQL • 智能诊断 2016 • O2O爆发
Oracle／SQL Server语法兼容性 NoSQL协议兼容性
线性拓展的写事务性能 跨副本的内存一致性
• 电商爆发
• MySQL 5.6 • MySQL只读实例 • Memcache • DMS
• MySQL 5.7 • SQL Server 2012 • MongoDB • HybridDB for PG • 安全特性 • 视频爆发
阿里云数据库家族
关系型数据库
NoSQL数据库
•M y SQL • PostgreSQL • SQLServer • PPAS • Redis •M o n g o D B • Memcache • Hbase • OceanBase • POLARDB
10万量级的痛点
计算与存储分离 一写多读副本 RAFT选举
单可用区容灾
3数据副本 RDMA同步
三可用区容灾Βιβλιοθήκη 6数据副本 TCP同步
跨地域容灾
日志复制
星型写流量下沉 日志应用offload 存储层增量快照
POLARDB for MySQL
POLARDB for PostgreSQL
PolarDB
POLARDB
01 技术含量
03 论文
目录
02 软件特点 04 荣誉
PolarDB是阿里云自主研发的新一代关系型云原生数据库，既拥有分布式设计的低成本优势，又具有集中式 的易用性。
PolarDB采用存储计算分离、软硬一体化设计，满足大规模应用场景需求。
技术含量
由多名院士组成的专家组认为，阿里云自主研发的PolarDB数据库技术复杂，研制难度大，在云原生分布式 数据库架构、冷热数据分层存储引擎、软硬件一体化的共享存储系统、大规模在线事务数据库的智能运维与优化 等方面具有重要创新，在云原生分布式数据库领域整体达到了国际领先水平，并且已经实现规模化市场应用，经 济和社会效益十分显著，是中国在数据库领域赶超世界先进水平、构建自主生态的成功实践和重大成果。
软件特点
PolarDB实现了计算节点及存储节点的分离，提供即时生效的可扩展能力和运维能力。 简单易用：全面兼容开源数据库MySQL 5.6。 高性能：使用RDMA高速网络和分布式计算节点集群，性能最高能达到MySQL的6倍。 大容量存储：支持单库容量扩展至上百TB级别，计算引擎以及存储都有秒级扩展能力。 快速备份：同一个实例的所有节点都访问存储节点上的同一份数据，数据备份耗时实现秒级响应。 一键迁移：实现一键快速迁移，并提供云上的完整生态服务。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
论文
2019年，ACM SIGMOD收录的论文《X-Engine: An Optimized Storage Engine for Large-scale ECommerce Transaction Processing》阐述了PolarDB的核心技术：面向大规模流量场景设计的自研存储引擎XEngine。
荣誉
阿里云自主研发云原生数据库POLARDB的开拓之路
阿里云自主研发云原生数据库POLARDB的开拓之路前言数据库作为信息时代平台科技（CPU/芯片、PC/手机操作系统、数据库）最复杂最核心的技术之一，在数字化经济时代，成为了和“水电煤”一样不能缺少的数字化能源，是现代化社会经济运作的源动力。
当今这些最核心的IT科技，还完全掌握在美国的高科技公司（如Intel、高盛、微软、苹果、谷歌、Oracle、IBM等）手中。
跻身于全球最顶级的高科技公司行列，中国互联网公司在应用创新层面的巨大成功，能否进化成核心科技自主研发的创新能力，是众多业界精英们相互“确认过眼神”后的普遍疑问。
传统IT厂商数十年沉淀的技术壁垒能否被破局？云厂商近十年的技术积累和创新能否足以肩负核心科技自主研发的重任？云计算的商业模式和互联网的创新基因能否碰撞孕育出“换道超车”的时代机遇？互联网在“兵不血刃”的商业竞争中能否找到一条融合创新之路？带着这些问题，本文作者，尝试用不一样的个人视角，结合在阿里云自主研发云数据库产品创新之路上的思考、对云计算时代IT产业格局转变的理解，以及对于未来开放式竞合（Co-opetition）发展的展望等多个维度来思考。
由于个人能力有限，认知偏颇之处难以避免。
“嘤其鸣矣求其友声”，更多的是希望能激发大家的共鸣，共同探讨和开拓未来之路。
1. 时代背景和使命当下，我们享受着互联网时代的活色生香，商业模式“乱花渐入迷人眼”，新奇、有趣、刺激的流量变现无所不在，“眼球经济”迷倒众生一片，网罗了无数男女老少。
人性和消费欲望在自由竞争的互联网新经济中不断被激发和放大，互联网应用在资本的推波助澜下繁花似锦，科技造富的神话亦不绝于耳。
此起彼伏的互联网公司已经不是在满足需求，而是在创造需求。
狄更斯的那句名言“这是一个最好的时代，也是一个最坏的时代”同样适用于描述今天的互联网。
因为从来没有一个时代，把科技和经济联系得像今天这样紧密，也从来没有一个时代，像今天这样用追逐商业成功的梦想来催生和促进科技应用的创新和进步。
POLARDB产品架构与实现
POLARDB产品架构与实现首先，POLARDB采用了存储和计算分离的架构。
存储层与计算层分离，提供了强大的存储能力和计算能力的分离处理。
存储层使用了分布式存储引擎，实现了高效的数据存储和访问。
计算层使用了分布式计算引擎，实现了高性能的数据处理和计算。
在存储层方面，POLARDB的存储引擎采用了并行写入和多版本并发控制（MVCC）技术，实现了高性能的数据写入和读取。
并行写入技术允许多个写入操作同时进行，提高了写入性能。
MVCC技术允许多个读操作同时进行，并保证读操作之间的数据一致性，提高了读取性能。
此外，POLARDB还采用了冷热数据分离和数据压缩技术，提升了存储容量和读写性能。
在计算层方面，POLARDB的计算引擎使用了分布式计算架构，充分利用了多个计算节点的计算能力。
计算节点之间通过高速网络进行通信，实现了数据并行处理和任务并行处理。
计算节点采用了分片存储和分片计算的方式，将数据划分为多个数据片和计算片，使得数据和计算能够并行处理，提高了计算性能。
另外，POLARDB还具有高可用性的特点。
在数据存储方面，POLARDB采用了多副本备份和数据冗余的技术，保证数据的可靠性和容灾性。
在计算层方面，POLARDB采用了多节点部署和故障自动切换的技术，保证计算的可用性和可恢复性。
此外，POLARDB还支持在线扩容和动态负载均衡的功能，能够灵活地调整资源配置和负载分配，提高了系统的可扩展性和性能。
总之，POLARDB通过存储和计算分离的架构、高性能的存储和计算引擎，以及高可用的架构设计，提供了一种高性能、高可用和可扩展的关系型数据库产品。
在实际应用中，POLARDB可以广泛应用于各种大规模数据处理、实时分析和在线事务处理等场景，提供稳定可靠的数据库服务。
polardb使用手册
polardb使用手册【原创实用版】目录1.Polardb 简介2.Polardb 的功能特点3.Polardb 的使用方法4.Polardb 的注意事项5.Polardb 的优缺点正文【Polardb 简介】Polardb 是一款开源的数据库，它采用了分布式架构，可以提供高性能、高可用性和可扩展性。
Polardb 适用于大规模数据存储和分析，尤其适合金融、电信、互联网等行业的核心业务系统。
【Polardb 的功能特点】Polardb 具有以下功能特点：1.高性能：Polardb 采用了多种优化技术，如数据压缩、缓存、预读等，可以提供快速的查询和分析功能。
2.高可用性：Polardb 支持主从复制和多副本机制，可以保证系统的可用性和数据的安全性。
3.可扩展性：Polardb 采用了分布式架构，可以通过增加节点来扩展系统的规模，以满足不断增长的数据存储需求。
4.易用性：Polardb 提供了简单的管理工具和 API，用户可以方便地对数据库进行管理和操作。
【Polardb 的使用方法】要使用 Polardb，需要进行以下步骤：1.下载并安装 Polardb 软件。
2.启动 Polardb 服务，并进行初始化配置。
3.创建数据库和表，导入数据。
4.使用 Polardb 的 API 或管理工具进行数据库操作。
【Polardb 的注意事项】在使用 Polardb 时，需要注意以下几点：1.选择合适的硬件和网络环境，以保证 Polardb 的性能和稳定性。
2.对数据进行备份和恢复，以防数据丢失。
3.定期对 Polardb 进行性能调优和故障排查，以保证系统的正常运行。
【Polardb 的优缺点】Polardb 具有以下优缺点：优点：1.高性能：Polardb 采用了多种优化技术，可以提供快速的查询和分析功能。
2.高可用性：Polardb 支持主从复制和多副本机制，可以保证系统的可用性和数据的安全性。
3.可扩展性：Polardb 采用了分布式架构，可以通过增加节点来扩展系统的规模，以满足不断增长的数据存储需求。
云原生分布式数据库PolarDB技术深度解密
云原⽣分布式数据库PolarDB技术深度解密⼀、基础设施和数据库的演化趋势（⼀）数据库演化趋势数据库可以分为三个时代，第⼀个时代是IT时代的商业数据库时代，经典产品有Oracle和DB2，计算的基础设施是IOE，主要客户是⼤中型企业。
第⼆个时代是互联⽹时代的开源数据库，当时许多公司的数据库主要是LAMP，⽬前⾏业的许多数据库技术也是从这个时代积累⽽来。
第三个时代是万物互联时代的云原⽣数据库，有了共享云存储，做了存储计算分离，以前⾼端的硬件慢慢在普适化。
⽆论是部署量还是规模上，开源⽣态正在超越商业数据库的⽣态。
⽬前不断涌现的数据库，通常都会兼容开源⽣态或者⾃⼰开源。
数据库的发展演进从最初在云下，后来慢慢到了云上，如今⼜有⾛向云下的趋势。
我们发现，原来商业数据库的⼀些东西⼜回来了，如很多⼤客户喜欢的特性，是开源数据库不具备，⽽商业数据库所擅长的。
如何在开源数据库上做好企业级特性，我们在这上⾯做了⼤量的⼯作。
（⼆）基础设施演化趋势上图为阿⾥云数据库基础设施演化趋势，从最初的On-Premises机房，到如今的公共云。
为了更好地服务客户，阿⾥云在公共云的基础上，衍⽣出了四种形态。
本地云1）公共云控制台2）⽹络互通3）新购+利旧4）弹性极强从本质上看，公共云像⼀个⼤机房，本地云是⼀个⼩的机房，⼩机房和⼤机房体验基本⼀致。
专有云1）独⽴控制台(飞天标准底座)2）⽹络可隔离，可控性更强3）官⽅+伙伴托管4）100~1000台，弹性强专有云规模较⼤⼀些，和公共云⽹络是弱连接，通常情况下选择这种形式的客户对安全性保密性要求⽐较⾼。
敏捷专有云1）DBStack(飞天敏捷底座)2）⽹络可隔离，产品可选配3）官⽅+伙伴托管4）10~100台，弹性适中阿⾥云有⼀款产品叫DBStack（飞天敏捷底座），可以脱离硬件存在。
⽐如客户要做去O，去完之后剩下的硬件可以直接部署DBStack(飞天敏捷底座)，上⾯运⾏RDS，ADB，ADS等，是⼀套完整的数据解决⽅案。
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POLARD
POBLARDB产品架构
• 云原生数据库 = Severless + 多维弹性
存储按数据实际使用量收费 存储容量在线自适应扩容 支持分钟级别升降配、只读节点增减
• 高可用、可扩展的读写分离架构
Active-Active自带只读节点 支持自适应负载均衡的读写分离访问 只读节点毫秒级数据延迟 最大支持15个只读节点
第二阶段 RDS 高可用 Active-St andby 的高可用云数据库服务
POLARD B
第三阶段 RDS高可用+只读节点 Active-St andby 的高可用 读写分离 云数据库服务
POLARD B
第四阶段 POLARDB Active-St andby 的高可用 读写分离 云数据库服务
• 高可靠的共享分布式存储
数据三副本 海量数据秒级备份/按时间点恢复
POLARD B
POLARDB 关键创新技术
POLARD B
高速网络和RDMA协议
• 双25Gbps网络 • 4~5us 网络延迟
POLARD B
分布式存储和文件系统
POLARD B
物理复制
• 基于Redo Log的物理复制
POLARD B
DTS：帮助企业在可信赖的数据传递中收获信息
POLARD B
云计算是DT时代的先进生产力
信息的不对称，产生了互联网。数据是信息流动的中间 产物，而云计算和大数据工具正是促进信息在流动中产 生价值的先进生产力。 云计算，互联世界，大数据，重新诠释了DT时代新经济 环境下，生产力，生产资料和生产关系的相互联系。
POLARD B
云数据库的演化与POLARDB数据库介绍
从云数据库的演化剖析阿里云自研 数据库POLARDB
POLARD B
Agenda
1. 阿里云数据库体系 2. 云数据库的演化 3. POLARDB的技术创新 4. 数据管理工具是DT时代的生产力
POLARD B
阿里云Apsara云数据库服务体系
• 运维成本
• 购置成本 • 使用成本 • 沉没成本 • 机会成本 • 风险成本
业务 效率 成本
• 运营效率
• 办公自动化 • 沟通协助流程 • 生产自动化 • 工程效率 • 可复用的IT工具 • 快速敏捷
POLARD B
DMS：全方位可视化SQL管理专家系统
POLARD B
DBS：多场景全生态数据备份解决oSQL/NewSQL）数据服务的云托管平台
生态
开源数据库
RDS （MySQL, PostgreSQL）
Redis
MongoDB
HBase
商业数据库
SQL Server
PPAS
平台
连接 DTS Open API
多租户
RAM
安全组
虚拟化
VPC
智能 Cloud DBA
云监控
THANK YOU！
安全
DBS
容灾
加密
审计
资源
全球化IDC部署
安全的高速网络 供应链
自主研发数据库
POLARDB
ADB
DB 管理
DMS
日志管理
版本维护
协议代理
绿色计算
POLARD
数据B 库的演化
• 软硬件购置，运维监管（IT） • 资源托管，自助服务（Cloud） • 极致弹性，拓展数据边界（DT）
线下售卖和服务 传统数据库系统 服务器和运维
集群管理
• 账号管理 • 安全管理 • 库表管理 • 参数设置
性能诊断
• 信息总览 • 性能监控 • 问题分析 • 缓慢SQL
SQL洞察
• 操作记录 • 行为检索 • 负载模型 • 统计分析
POLARD B
SQL洞察 —— 状态捕捉和趋势感知
START
CREATINDE X
SELECT INSERT
• TOP操作 • 读写统计
POLARD B
数据连通 —— 建立流动的闭环生态
POLARDB RDS
NoSQL
DRDS
ADS
备 份
迁 移
Binlog
容 灾
ETL
DTS
DMS
ELS
Max Compute
DBS
POLARDB
云计算：助力企业数字化转型从IT到DT的蜕变
• 数据中台支撑
• 资产数据 • 经营状态 • 市场动态 • 决策分析
LOGOUT LOGIN
UPDATE DELETE
CRATE
DROPINDE MERGE
SET
FLUSH REPLACE
X ROLLBAC K
ALERT COMMI
DROP
SHOW DESC BEGIN
T
DESCRIBE
用户
内容
时间
Insight
• 审计
• DML&DDL记录 • 数据访问痕迹
• 分析
自建机房
传统数据库
控制台和自助服务 OpenAPI
传统数据库系统 公共云基础设施
云数据库
控制台和自助服务 OpenAPI
云原生数据库系统 公共云基础设施
云原生数据库
POLARD
RDBS 技术架构的演变
• RDS经历了单机版、高可用版、读写分离、三节点到POLARDB架构的进化
第一阶段 RDS单机 基于虚拟机的单数据库服务
POLARD B
POLARDB Session内一致性读
POLARD B
极致性能 —— 不断拓展SQL数据的边界
CPU
88C
内存
710GB
网络
25Gbps
IOPS
256,000
容量
100TB
连接
64,000
POLARD B
极简 —— 呈现云原生数据库的易用性
自助服务
• 交互优化 • 管理分类 • 统一呈现 • 精简信息