分布式架構(gòu)因?yàn)榫邆涑杀镜?、自主研發(fā)、靈活兼容和伸縮擴(kuò)張方面的優(yōu)勢,備受互聯(lián)網(wǎng)公司和創(chuàng)業(yè)公司的青睞,一些金融機(jī)構(gòu)也開始探索分布式架構(gòu)的解決方案,但在具體實(shí)踐中不免還是會遇到魚和熊掌難以兼顧的挑戰(zhàn),尤其是在滿足一致性的問題上。IBM LinuxONE 可以和分布式架構(gòu)形成很好的互補(bǔ),完美地解決分布式架構(gòu)落地遇到的重重挑戰(zhàn)。
分布式架構(gòu)落地,難關(guān)重重
說起分布式系統(tǒng)的難點(diǎn),不得不說著名的 CAP 定律,它是說在分布式系統(tǒng)中,一致性(C)、可用性(A)和分區(qū)容忍性(P)三項(xiàng),只能滿足兩項(xiàng),而不能同時滿足。因?yàn)樵诜植际江h(huán)境中,由于節(jié)點(diǎn)之間的通信容易出現(xiàn)問題,為了擴(kuò)展性,往往不得不犧牲一致性。此外,對于數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)通常要遵循的四大特性(原子性、一致性、隔離性與持久性),分布式數(shù)據(jù)庫也難以兼顧,要嚴(yán)格執(zhí)行,就要在執(zhí)行性能上花費(fèi)很大的代價。
后來出現(xiàn)的 BASE 理論提供了一種解題思路,但也沒有從根本上解決一致性問題。它的核心思想是容許分布式系統(tǒng)出現(xiàn)短暫性的不一致的狀態(tài),只要能夠在一定時間內(nèi),最終達(dá)到一致狀態(tài)就行。但是如果面對一些重要的系統(tǒng),它們對一致性的要求非常高,就對分布式系統(tǒng)提出很大的挑戰(zhàn)。因此,分布式系統(tǒng)的使命,并不是要放棄一致性,而是要不斷的去追求更高一致性。
但是對于正要轉(zhuǎn)向分布式架構(gòu)的用戶來說,做出抉擇依然是艱難的,因?yàn)樵趯?shí)踐層面他們將面臨的不僅僅是數(shù)據(jù)不一致和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量無法保證的問題,更多的時候還有業(yè)務(wù)上的難題。
首先業(yè)務(wù)的拆分很復(fù)雜,包括業(yè)務(wù)功能和服務(wù)解耦,以及應(yīng)用改造策略等。到底是推倒重來,還是循序漸進(jìn)?慢慢拆分,對于拆分顆粒度的選擇、分庫分表的策略的定義、遷移數(shù)據(jù)的完整性,都具有一定的挑戰(zhàn)性。
其次,拆分不容易,合并起來更難,比如全局一致性的備份、批量合并操作、全局跨分片分布式事務(wù)的處理,以及網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量的問題,都有很大的挑戰(zhàn)性。
第三,拆分的越多,節(jié)點(diǎn)和服務(wù)數(shù)量也越多,隨之而來的是,系統(tǒng)整體性能瓶頸點(diǎn)和故障點(diǎn)也增多。伴隨著物理服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量的不斷增加,機(jī)房空間和電力不足的制約,軟件成本的和整體 TCO 成本的不斷增加,也會逐漸顯現(xiàn)出來。
不難看出,分布式架構(gòu)的水很深,選擇分布式并不容易。但是,如果已經(jīng)做好了選擇,那么如何應(yīng)對分布式架構(gòu)帶來的挑戰(zhàn),就顯得尤為重要。
當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫遇上開放服務(wù)器 LinuxONE
解決分布式架構(gòu)落地的難題,有一種很好的選擇,就是將分布式系統(tǒng)與 IBM LinuxONE 相結(jié)合,后者可以很好地應(yīng)對分布式架構(gòu)帶來的種種挑戰(zhàn)。
LinuxONE 本質(zhì)上是一臺開放 Linux 服務(wù)器,其綜合能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它的 Linux 服務(wù)器,它把開放開源的最好的部分,也就是基于 Linux 發(fā)展出來的開放的軟件技術(shù)堆棧,跟企業(yè)級計(jì)算里最強(qiáng)的大機(jī)硬件平臺做了強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。
基于這種組合打造的 LinuxONE,在軟件層因?yàn)椴捎没陂_放開源的技術(shù)堆棧,在使用體驗(yàn)上可以做到同樣的簡單易用,包括應(yīng)用的開發(fā)、交付、混合多云的管理,以及服務(wù)治理管控等等。另外,客戶在 Linux 方面的已積累技術(shù)力量,同樣可以在 LinuxONE 上得到充分的復(fù)用,并不會帶來額外的技能要求。
更重要的是,LinuxONE 除了具備開源開放、穩(wěn)敏合一、綠色計(jì)算和安全可靠的特性外,還有很多獨(dú)特的價值,可以很好地幫助分布式系統(tǒng)來應(yīng)對各個層面的挑戰(zhàn)。
首先,LinuxONE 擁有獨(dú)有的內(nèi)存通訊技術(shù),可以很好的解決分布式系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量過多,而帶來節(jié)點(diǎn)之間通訊不可靠的痛點(diǎn)。
其次,LinuxONE 多層級虛擬化和大規(guī)模整合能力,不但簡化了運(yùn)維,同時還可以大大緩解物理設(shè)備激增所以帶來的壓力。
另外,LinuxONE 最高等級穩(wěn)定性和安全性,可以為云中的核心系統(tǒng)提供最強(qiáng)的保障。
可以說,當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫遇上 LinuxONE,分布式數(shù)據(jù)庫對更強(qiáng)一致性的追求,能夠輕松得到提升。LinuxONE 和分布式數(shù)據(jù)庫的組合,就是一對黃金搭檔。LinuxONE 在硬件層面,提供了非常強(qiáng)大的底層支撐平臺,從而在“相同的簡單易用”基礎(chǔ)之上,可以帶給客戶“與眾不同的能力和體驗(yàn)”。
LinuxONE 的獨(dú)門絕技
就像“腳踏風(fēng)火輪、手拿紅纓槍”的哪吒,他有三頭六臂,還有混天綾和乾坤圈各項(xiàng)技能,LinuxONE 也同樣擁有自己的各項(xiàng)獨(dú)門技能。我們可以用“3高6黑”來概括 LinuxONE 的強(qiáng)大能力。
其中,3高是指 LinuxONE 超越任何其它平臺的 3種超高能力,這三種高超能力是“高性能、高可靠和高密度”。
在高性能方面, LinuxONE 是所有商用服務(wù)器里性能最高的,它配置了 5.2GHz主頻的處理器,以及總量超過 11GB 的 4級 CPU 大緩存,再加上高達(dá) 192個的 IO 插槽,從而為客戶提供最強(qiáng)大的計(jì)算能力和 IO 處理的能力。
在高可靠方面,LinuxONE 提供了 N+1 的全冗余的體系架構(gòu),這里面涵蓋了 CPU、內(nèi)存、IO、電源、風(fēng)扇、控制臺等等,從而使得 LinuxONE 單機(jī)就可達(dá)到 6個9 的可靠性。
在高密度方面,LinuxONE 除了具備強(qiáng)大的縱向擴(kuò)展能力外,橫向擴(kuò)展能力也是很強(qiáng)的,LinuxONE 單機(jī)可支持 85個邏輯分區(qū)、支持 8000多個虛機(jī),以及 2百多萬個容器,對 X86 而言,可以用“以一頂百”的方式,來實(shí)現(xiàn)高密度的集約化部署。
6黑是指 LinuxONE 所配備的 6種黑科技,主要是解決企業(yè)級用戶經(jīng)常會遇到的一些需求,比如數(shù)據(jù)的壓縮排序和加解密,以及虛擬化環(huán)境中各種應(yīng)用負(fù)載或虛擬服務(wù)器之間的通訊、隔離、時鐘同步的需求。
LinuxONE 之所以能自帶這些黑科技縱橫江湖,那是因?yàn)樗谟布用孀隽撕芏嘤嗅槍π缘膬?yōu)化。比如 LinuxONE 的芯片壓縮功能,支持高達(dá) 260GB/s 的超大規(guī)模吞吐能力,可以幫助用戶節(jié)省大量存儲空間、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬、縮短數(shù)據(jù)傳輸時間等。LinuxONE 的內(nèi)存通訊技術(shù),可以幫助聯(lián)機(jī)交易端到端的響應(yīng)時間減少30%,同時 TPS 提升超過 50%!
尤其值得一提的是,在時鐘同步方面,LinuxONE 可以確保在同一設(shè)備內(nèi),所有分區(qū)和虛機(jī)、以及跨多臺設(shè)備集群的精準(zhǔn)同步,可以達(dá)到微秒級。這對于分布式數(shù)據(jù)庫來說,有很大的價值,因?yàn)榉植际綌?shù)據(jù)庫對于節(jié)點(diǎn)間的時間同步,往往有著非??量痰囊蟆?/p>
無可替代的價值
在 BASE 理論中,最終一致性是對分布式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)不一致的中間狀態(tài)的妥協(xié),如何提升一致性,使得分布式數(shù)據(jù)庫可以更好支持企業(yè)級的關(guān)鍵業(yè)務(wù),是國內(nèi)分布式數(shù)據(jù)庫廠商普遍的追求。LinuxONE 的價值也在于此,在分布式數(shù)據(jù)庫環(huán)境下,LinuxONE 支持以“大而少”的部署方式,以“快又穩(wěn)”的技術(shù)實(shí)現(xiàn),可以大幅減少各類不穩(wěn)定問題的發(fā)生。
大而少:
當(dāng)有了更高一致性的約束之后,知道分布式的數(shù)據(jù)庫不是節(jié)點(diǎn)數(shù)越多越好的,這個時候 LinuxONE 的高主頻、大緩存的設(shè)計(jì),就顯得尤為重要。它可以用更大的、更少的節(jié)點(diǎn)來部署分布式數(shù)據(jù)庫,這種部署方式可以大大減少節(jié)點(diǎn)數(shù)量、節(jié)點(diǎn)的不穩(wěn)定性,節(jié)點(diǎn)之間的通訊量,以及減少節(jié)點(diǎn)之間因時鐘同步而出現(xiàn)問題的頻率,同時還可以減少跨分片分布式事務(wù)的發(fā)生。此外,LinuxONE 還支持秒級之內(nèi)激活微碼的方式,可以在不中斷業(yè)務(wù)的前提下,在線極大程度的縱向擴(kuò)容節(jié)點(diǎn),從而減少節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加,滿足數(shù)據(jù)再平衡的需求。
快又穩(wěn):
LinuxONE 的各種黑科技,不僅可以大幅提升性能,還能大大增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)通訊的穩(wěn)定性,以及節(jié)點(diǎn)之間以微秒級的精準(zhǔn)時鐘同步,這些恰恰幫助分布式數(shù)據(jù)庫解決了在一致性方面所面臨的幾個主要的麻煩。
簡又?。?/p>
不管是大而少,還是小而多,LinuxONE 能夠以“以一頂百”的方式,做到高密度集約化部署,簡化運(yùn)維的同時,還實(shí)現(xiàn)了更為可持續(xù)的發(fā)展模式。這種高密度集約化部署,在幫助分布式系統(tǒng)簡化運(yùn)維、提升最佳數(shù)據(jù)一致性水平的同時,還以更穩(wěn)健和更節(jié)省的綠色計(jì)算的方式,幫助用戶推進(jìn)分布式架構(gòu)的轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新。
當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫遇上了 LinuxONE,這一對黃金搭檔的結(jié)合,可以幫助用戶在選擇分布式架構(gòu)時,創(chuàng)造無限可能。
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