五大數(shù)據(jù)庫理念，讀懂亞馬遜云科技的數(shù)據(jù)庫布局

1970 年，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之父 E.F.Codd 發(fā)表《用于大型共享數(shù)據(jù)庫的關(guān)系數(shù)據(jù)模型》論文，正式拉開數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展序幕。以 Oracle、DB2、SQL Server 為代表的三大商業(yè)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品獨(dú)占鰲頭，隨后涌現(xiàn)出 MySQL、PostgreSQL 等為代表的開源數(shù)據(jù)庫 ，和以 Amazon RDS 等為代表的云數(shù)據(jù)庫，拉開百花齊放的數(shù)據(jù)庫新序幕。

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我們知道，云計(jì)算十年為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供了 歷史 性契機(jī)，但變革仍在進(jìn)行，隨著云計(jì)算的普及，數(shù)據(jù)庫市場發(fā)生根本性改變，云廠商打破傳統(tǒng)商業(yè)數(shù)據(jù)庫的堡壘，成為數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域全新力量。其中以連續(xù)六年入選 Gartner 領(lǐng)導(dǎo)者象限的亞馬遜云 科技 為代表，我們一起探討：為什么亞馬遜云 科技 能始終保持其創(chuàng)新性？縱觀云原生時代下，亞馬遜云 科技 數(shù)據(jù)庫未來還有哪些更多的可能性？

01 面對四大數(shù)據(jù)庫發(fā)展趨勢，亞馬遜云 科技 打造五大數(shù)據(jù)庫理念

后疫情時代下，加速了不少行業(yè)的業(yè)務(wù)在線化和數(shù)字化運(yùn)營，企業(yè)對數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘的需求越發(fā)強(qiáng)烈，亞馬遜云 科技 大中華區(qū)產(chǎn)品部總經(jīng)理顧凡詳細(xì)介紹其中四大趨勢：

一是伴隨互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電商、視頻、社交、出行等新應(yīng)用場景的興起，不僅數(shù)據(jù)量大，對數(shù)據(jù)實(shí)時性要求極高，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫無法滿足需求，因此驅(qū)動云原生數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)。

二是開源數(shù)據(jù)庫的廣泛應(yīng)用。

三是應(yīng)用程序現(xiàn)代化對數(shù)據(jù)庫提出更高要求，期待數(shù)據(jù)庫擁有更高的性能、可擴(kuò)展性、可用性以及降低成本，讓開發(fā)人員專注于核心業(yè)務(wù)的應(yīng)用開發(fā)，不用關(guān)注和核心業(yè)務(wù)無關(guān)的代碼。

四是軟件架構(gòu)歷經(jīng) PC、互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)，再到如今的萬物互聯(lián)時代，其中的迭代和轉(zhuǎn)型正在驅(qū)動數(shù)據(jù)庫選型的變化。

在此四大趨勢下，伴隨企業(yè)的業(yè)務(wù)量越來越大、越來越復(fù)雜，對數(shù)據(jù)庫的要求越來越高。亞馬遜云 科技 洞察客戶需求，在打造云上數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品時提出五大理念：

一是專庫專用，極致性能；二是無服務(wù)器，敏捷創(chuàng)新；第三是全球架構(gòu)，一鍵部署；第四是平滑遷移，加速上云；第五是 AI 賦能，深度集成。

02 歷經(jīng)真實(shí)錘煉，五大數(shù)據(jù)庫理念，持續(xù)賦能企業(yè)數(shù)智轉(zhuǎn)型

顧凡表示，隨著數(shù)據(jù)爆炸式增長，微服務(wù)架構(gòu)與 DevOps 愈發(fā)流行的今天，一個數(shù)據(jù)庫打天下的時代已然過去。我們需要在不同的應(yīng)用場景下，針對不同的數(shù)據(jù)類型和不同的數(shù)據(jù)訪問特點(diǎn)，為開發(fā)者和企業(yè)提供專門構(gòu)建的工具。

所以亞馬遜云 科技 提出 第一個核心數(shù)據(jù)庫理念：專庫專用 。在此理念下，推出針對關(guān)系數(shù)據(jù)、鍵值數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)、內(nèi)存數(shù)據(jù)、圖數(shù)據(jù)、時許數(shù)據(jù)、分類賬數(shù)據(jù)、寬列等專門構(gòu)建數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品家族。

這些數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品均經(jīng)歷過亞馬遜內(nèi)部核心業(yè)務(wù)的真實(shí)錘煉，成績斐然：

亞馬遜電商當(dāng)年是 Oracle 的客戶之一，隨著亞馬遜電商的應(yīng)用重構(gòu)和業(yè)務(wù)體量發(fā)展，亞馬遜電商決定將業(yè)務(wù)遷移到亞馬遜云 科技 里。100 多個團(tuán)隊(duì)參與這龐大的遷移工作中，將亞馬遜電商采購、目錄管理、訂單執(zhí)行、廣告、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、錢包、視頻流等關(guān)鍵系統(tǒng)全部從 Oracle 遷出來。2019 年，亞馬遜將存儲近 7500 個Oracle 數(shù)據(jù)庫中的 75 PB 內(nèi)部數(shù)據(jù)遷移到多項(xiàng)亞馬遜云 科技 的數(shù)據(jù)庫服務(wù)中，包括 Amazon DynamoDB、Amazon Aurora、Amazon ElastiCache，于是亞馬遜電商成為亞馬遜云 科技 在全球的“第一大客戶”。

從 Oracle 切換到亞馬遜云 科技 后，亞馬遜電商節(jié)省了 60% 成本，面向消費(fèi)者端的應(yīng)用程序延遲降低 40%，數(shù)據(jù)庫管理支出減少 70%。

以被譽(yù)為“亞馬遜云 科技 歷史 上用戶數(shù)量增速最快的云服務(wù)”Amazon Aurora 為例，其擁有科媲美高端商業(yè)數(shù)據(jù)庫的速度和可用性，還擁有開源數(shù)據(jù)庫的簡單性與成本效益，Amazon Aurora 讓客戶滿足“魚和熊掌兼得”需求。

據(jù)顧凡介紹，Amazon Aurora 可提供 5 倍于標(biāo)準(zhǔn) MySQL 性能，3 倍于 PostgreSQL 吞吐量。同時提供高可用，可用區(qū)（AZ）+1的高可用，Global Databases 可完成跨區(qū)域?yàn)?zāi)備。可擴(kuò)展到 15 個只讀副本，成本只有商業(yè)數(shù)據(jù)庫的 1/10。

醫(yī)藥企業(yè)九州通為藥廠、供應(yīng)商，搭建藥廠、供應(yīng)商、消費(fèi)者提供供應(yīng)鏈鏈條。其 B2B 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)是讀多寫少，受促銷活動、工作時間等影響，經(jīng)常會出現(xiàn)波峰波谷落差較大的情況，讀寫比例在 7：2 或者 8：3。九州通采用 Amazon Aurora 后實(shí)現(xiàn)讀寫分離和按需擴(kuò)展，整體數(shù)據(jù)庫性能提升 5 倍，TCO 降低 50%。實(shí)現(xiàn)了跨可用區(qū)部署、負(fù)載均衡、自動故障轉(zhuǎn)移、精細(xì)監(jiān)控、按需自動伸縮等。

據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，到 2022 年，75% 數(shù)據(jù)庫將被部署或遷移至云平臺。在這個過程中，亞馬遜云 科技 是如何通過技術(shù)來幫助客戶加速應(yīng)用上云的？這離不開除了上述的“專庫專用”外，以下四大理念：

第二個理念是無服務(wù)器、敏捷創(chuàng)新。 亞馬遜云 科技 大中華區(qū)產(chǎn)品部數(shù)據(jù)類產(chǎn)品高級經(jīng)理王曉野表示，企業(yè)業(yè)務(wù)總有波峰波谷之時，如何按照企業(yè) 80-90% 的業(yè)務(wù)峰值來規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的存儲容量和計(jì)算資源的話，將給應(yīng)用帶來一定的業(yè)務(wù)連續(xù)性的妥協(xié)和挑戰(zhàn)。因此大多數(shù)企業(yè)都是按照峰值留有余地來選擇數(shù)據(jù)庫的計(jì)算資源，這將造成成本上的浪費(fèi)。而 Serverless 數(shù)據(jù)庫服務(wù)可完成無差別的繁復(fù)工作和自動化擴(kuò)展。

Amazon DynamoDB 是亞馬遜云 科技 自研 Serverless 數(shù)據(jù)庫，其誕生最早可追溯到 2004 年，當(dāng)時亞馬遜電商作為 Oracle 的客戶，盡管對于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在零售場景的需求并不頻繁，70% 均是鍵值類操作，此時倒逼亞馬遜電商思考：為什么要把關(guān)系型數(shù)據(jù)庫這么重得使用？我們可以設(shè)計(jì)一款支持讀寫、可橫向擴(kuò)展的分布式數(shù)據(jù)庫嗎？后來的故事大家都知道了，這款數(shù)據(jù)庫就是 Amazon DynamoDB，并在 2007 年發(fā)表論文，掀起業(yè)界 NoSQL 分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)創(chuàng)新大潮。

Amazon DynamoDB 可為大規(guī)模應(yīng)用提供支持，支撐亞馬遜自身多個高流量網(wǎng)站和系統(tǒng)，如亞馬遜電商網(wǎng)站、亞馬遜全球 442 個物流中心等。在亞馬遜電商一年一度 Prime Day，光是針對DynamoDB API 的調(diào)用達(dá)到數(shù)萬億次，最高峰值請求達(dá)到每秒 8920 萬次。由此可見，DynamoDB 擁有高吞吐、擴(kuò)展性、一致性、可預(yù)測響應(yīng)延遲、高可用等優(yōu)勢。

智能可穿戴設(shè)備廠商華米 科技 ，在全球 70 多個國家擁有近 1 億用戶。僅 2020 年上半年，其手表出貨量超 174 萬臺，截止到 2021 年 2 月，華米 科技 的可穿戴設(shè)備累計(jì)記錄步數(shù)是 151 萬步，累計(jì)記錄的睡眠時間是 128 億個夜晚，記錄心率總時長達(dá) 1208 億個小時。如此龐大的數(shù)據(jù)同時必須保證極高的安全性和低延遲相應(yīng)，如何保證穩(wěn)定性是巨大的挑戰(zhàn)。

DynamoDB 幫助華米 科技 在任何規(guī)模下都能提供延遲不超過 10 毫秒的一致響應(yīng)時間。華米 科技 健康 云的 P0 和 P1 級別故障減少了約 30%，總體服務(wù)可用性提升了 0.25%，系統(tǒng)可用性指標(biāo)達(dá)到 99.99%，為華為 科技 全球化擴(kuò)展提供了有力的支撐。

最新無服務(wù)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品是 Amazon Aurora Serverless V2 提供瞬間擴(kuò)展能力，真正把擴(kuò)展能力發(fā)揮到極致，在不到一秒的時間內(nèi)，將幾百個事務(wù)擴(kuò)展到數(shù)十萬的級別。同時在擴(kuò)展時每一次調(diào)整的增量都是非常精細(xì)化的去管理，如果按照峰值來規(guī)劃數(shù)據(jù)庫資源，可實(shí)現(xiàn)大概90%的成本節(jié)省。目前 Amazon Aurora Serverless V2 在全球?qū)崿F(xiàn)預(yù)覽。

第三個理念是全球架構(gòu)、一鍵部署。 在全球化的今天，如何支撐全球客戶的業(yè)務(wù)擴(kuò)展連續(xù)性、一致性、以最低延遲帶給到終端客戶上，對數(shù)據(jù)庫提出新的挑戰(zhàn)。

亞馬遜云 科技 提供 Amazon Aurora 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Global Database、Amazon DynamoDB、Amazon ElastiCache 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、Amazon DocumentDB 文檔數(shù)據(jù)庫都能利用亞馬遜云 科技 的骨干網(wǎng)絡(luò)提供比互聯(lián)網(wǎng)更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)支撐，以一鍵部署的方式，幫助客戶實(shí)現(xiàn)幾千公里跨區(qū)域數(shù)據(jù)庫災(zāi)備，故障恢復(fù)大概能在一分鐘之內(nèi)完成，同時跨區(qū)域的數(shù)據(jù)復(fù)制延遲通常小于一秒。

第四個理念是平滑遷移、加速上云。 目前，450000+ 數(shù)據(jù)庫通過亞馬遜云 科技 數(shù)據(jù)庫遷移服務(wù)遷移到亞馬遜云 科技 中，這個數(shù)字每年都在不斷增長。亞馬遜云 科技 提供 Amazon DMS、Amazon Database Migration Service 等工具讓開發(fā)者和企業(yè)進(jìn)行自助式云遷移。另外，對于遷移過程中可能會需要的支持，可通過專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)和合作伙伴網(wǎng)絡(luò)成員，為客戶提供專業(yè)支持，還通過 Database Freedom 項(xiàng)目幫助客戶降低他們的顧慮。

今年 11 月，最新產(chǎn)品 Babelfish for Amazon Aurora PostgreSQL 在全球和中國兩個區(qū)域正式可用，可加速企業(yè)上云的遷移，實(shí)現(xiàn)讓企業(yè)可以利用原有的技術(shù)棧、原有的 SQL Server T-SQL的人員可以利用到云數(shù)據(jù)庫進(jìn)行創(chuàng)新。

第五個理念是 AI賦能，深度集成。 我們觀察到，ML 技術(shù)賦能數(shù)據(jù)庫開發(fā)者，開發(fā)者無需具備機(jī)器學(xué)習(xí)專業(yè)知識，就可進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)操作。在此潮流下，亞馬遜云 科技 推出 Amazon Neptune，借由 Deep Graph Library 和 Amazon SageMaker 驅(qū)動圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

今年 8 月，Neptune ML 在中國正式可用，允許數(shù)據(jù)工程師不需要掌握機(jī)器學(xué)習(xí)的技能直接從圖數(shù)據(jù)庫里導(dǎo)出數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換格式、訓(xùn)練模型并發(fā)布，用 gremlin 語句調(diào)用訓(xùn)練成的模型在數(shù)據(jù)庫里實(shí)現(xiàn)推理，進(jìn)行欺詐檢測，推薦物品。

目前，亞馬遜云 科技 加速在中國區(qū)域服務(wù)落地，2021年至今新發(fā)布 60 多個數(shù)據(jù)庫服務(wù)與功能。亞馬遜云 科技 正是通過上述五大數(shù)據(jù)庫理念，打造豐富的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品家族，在全球智能化發(fā)展趨勢下，為企業(yè)提供更快更好的數(shù)智服務(wù)，釋放數(shù)據(jù)價(jià)值，并連續(xù)六年入選 Gartner 領(lǐng)導(dǎo)者象限，得到業(yè)界和客戶的深度認(rèn)可。

微服務(wù)架構(gòu)是什么?

微服務(wù)架構(gòu)是一項(xiàng)在云中部署應(yīng)用和服務(wù)的新技術(shù)。

大部分圍繞微服務(wù)的爭論都集中在容器或其他技術(shù)是否能很好的實(shí)施微服務(wù)，而紅帽說API應(yīng)該是重點(diǎn)。

微服務(wù)架構(gòu)相關(guān)介紹：

微服務(wù)可以在“自己的程序”中運(yùn)行，并通過“輕量級設(shè)備與HTTP型API進(jìn)行溝通”。關(guān)鍵在于該服務(wù)可以在自己的程序中運(yùn)行。通過這一點(diǎn)我們就可以將服務(wù)公開與微服務(wù)架構(gòu)（在現(xiàn)有系統(tǒng)中分布一個API）區(qū)分開來。

在服務(wù)公開中，許多服務(wù)都可以被內(nèi)部獨(dú)立進(jìn)程所限制。如果其中任何一個服務(wù)需要增加某種功能，那么就必須縮小進(jìn)程范圍。在微服務(wù)架構(gòu)中，只需要在特定的某種服務(wù)中增加所需功能，而不影響整體進(jìn)程的架構(gòu)。

微服務(wù)不需要像普通服務(wù)那樣成為一種獨(dú)立的功能或者獨(dú)立的資源。定義中稱，微服務(wù)是需要與業(yè)務(wù)能力相匹配，這種說法完全正確。不幸的是，仍然意味著，如果能力模型粒度的設(shè)計(jì)是錯誤的，那么，我們就必須付出很多代價(jià)。

如果你閱讀了Fowler的整篇文章，你會發(fā)現(xiàn)，其中的指導(dǎo)建議是非常實(shí)用的。在決定將所有組件組合到一起時，開發(fā)人員需要非常確信這些組件都會有所改變，并且規(guī)模也會發(fā)生變化。服務(wù)粒度越粗，就越難以符合規(guī)定原則。

服務(wù)粒度越細(xì)，就越能夠靈活地降低變化和負(fù)載所帶來的影響。然而，利弊之間的權(quán)衡過程是非常復(fù)雜的，我們要在配置和資金模型的基礎(chǔ)上考慮到基礎(chǔ)設(shè)施的成本問題。

SQL數(shù)據(jù)庫是誰發(fā)明的？

1974年，在IBM公司圣約瑟研究實(shí)驗(yàn)室研制的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SYSTEM R 中，使用SEQUEL語言（由BOYCE 和CHAMBERLIN 提出），后來在SEQUEL 的基礎(chǔ)上發(fā)展了SQL 語言。 SQL語言是一種交互式查詢語言，允許用戶直接查詢存儲數(shù)據(jù)，但它不是完整的程序語言，如它沒有DO或FOR 類似的循環(huán)語句，但它可以嵌入到另一種語言中，也可以借用VB、C、JAVA等語言，通過調(diào)用級接口（CALL LEVEL INTERFACE）直接發(fā)送到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。SQL基本上是域關(guān)系演算，但可以實(shí)現(xiàn)關(guān)系代數(shù)操作。

1986年10月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會對SQL進(jìn)行規(guī)范后，以此作為關(guān)系式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語言（ANSI X3. 135-1986），1987年得到國際標(biāo)準(zhǔn)組織的支持下成為國際標(biāo)準(zhǔn)。不過各種通行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在其實(shí)踐過程中都對SQL規(guī)范作了某些編改和擴(kuò)充。所以，實(shí)際上不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的SQL不能完全相互通用。

文章標(biāo)題：nosql之父,NoSQL是什么
URL標(biāo)題：http://chinadenli.net/article45/dsepdhi.html

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