SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫是一款金融級分布式數(shù)據(jù)庫，主要面對高并發(fā)實時處理型場景提供高性能、可靠穩(wěn)定以及無限水平擴展的數(shù)據(jù)庫服務(wù)。

用戶可以在 SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建多種類型的數(shù)據(jù)庫實例，以滿足上層不同應(yīng)用程序各自的需求。

SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫支持 MySQL、MariaDB、PostgreSQL 和 SparkSQL 四種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫實例、JSON 文檔類數(shù)據(jù)庫實例、以及 S3 對象存儲的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)實例。

關(guān)鍵特性

SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫可以為用戶帶來如下價值：

1、完全兼容傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分片對應(yīng)用程序完全透明

2、高性能與無限水平彈性擴展能力

3、分布式事務(wù)與 ACID 能力

4、同時支持結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

5、金融級安全特性，多數(shù)據(jù)中心間容災(zāi)做到 RPO=0

6、混合負載，同時運行實時處理與批處理任務(wù)且互不干擾

7、多租戶能力，云環(huán)境下支持多種級別的物理與邏輯隔離

核心特性

一、彈性水平擴展

作為一款分布式數(shù)據(jù)庫，支持無限彈性水平擴展是 SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫的基本特性，其底層的分布式存儲引擎與上層的數(shù)據(jù)庫實例均支持無限彈性水平擴展能力。

SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫實例均無狀態(tài)并使用 TCP/IP 協(xié)議對外提供服務(wù)。為了提升整體處理能力，用戶可以通過增加服務(wù)器數(shù)量或創(chuàng)建額外的數(shù)據(jù)庫實例實現(xiàn)對應(yīng)用的水平彈性擴張。

分布式存儲引擎內(nèi)部包含三種類型的節(jié)點：協(xié)調(diào)節(jié)點、編目節(jié)點與數(shù)據(jù)節(jié)點。

其中協(xié)調(diào)節(jié)點主要作為數(shù)據(jù)請求的路由進程，對來自上層數(shù)據(jù)庫實例的請求進行分發(fā)，并對數(shù)據(jù)節(jié)點返回的結(jié)果進行匯總。因此，每個協(xié)調(diào)節(jié)點均無狀態(tài)，可以通過增加協(xié)調(diào)節(jié)點的數(shù)量提升數(shù)據(jù)路由層的處理能力。

編目節(jié)點默認(rèn)使用三副本，由于只有當(dāng)協(xié)調(diào)節(jié)點第一次訪問某個表或集合時才需要讀取編目節(jié)點，且建表與更改集群拓撲結(jié)構(gòu)時才需要寫入編目節(jié)點，因此在正常生產(chǎn)環(huán)境中編目節(jié)點的訪問量極低，基本不可能成為瓶頸。

數(shù)據(jù)節(jié)點則采用水平分片的方式對數(shù)據(jù)進行橫向切分，用戶可以通過增加復(fù)制組或數(shù)據(jù)分片的方式，對數(shù)據(jù)引擎層的存儲進行彈性水平擴展。

二、高可用與容災(zāi)

由于 PC 服務(wù)器內(nèi)置物理磁盤不同于傳統(tǒng)小型機加存儲設(shè)備的架構(gòu)，在 PC 服務(wù)器出現(xiàn)物理故障時無法保障存儲在本地磁盤的數(shù)據(jù)不丟不壞，因此所有基于 PC 服務(wù)器內(nèi)置盤架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，必須采用多副本機制以保障數(shù)據(jù)庫的高可用與容災(zāi)。

數(shù)據(jù)庫實例

由于數(shù)據(jù)庫實例進程均為無狀態(tài)節(jié)點，因此同樣配置的數(shù)據(jù)庫實例進程可以互為高可用冗余。不論創(chuàng)建 MySQL、PostgreSQL、JSON API 或 S3 實例，每個實例對外均可暴露一個或多個接入地址(IP 地址+端口)。應(yīng)用程序連接到任意一個接入地址均可向數(shù)據(jù)庫實例進行數(shù)據(jù)讀寫操作，且保證多個接入地址之間的數(shù)據(jù)一致性。用戶可以為每個實例的多個接入地址前置一個類似 Ngnix 或 F5 的高可用負載均衡設(shè)備，即可輕易實現(xiàn)多個接入地址的高可用冗余。

協(xié)調(diào)節(jié)點

作為數(shù)據(jù)庫存儲引擎的路由節(jié)點，協(xié)調(diào)節(jié)點自身無狀態(tài)，因此所有協(xié)調(diào)節(jié)點之間可以作為完全對等配置，對上層應(yīng)用程序或計算引擎做到高可用。應(yīng)用程序可以通過上層數(shù)據(jù)庫實例訪問數(shù)據(jù)，也可直接對數(shù)據(jù)庫存儲引擎進行 API 訪問。當(dāng)應(yīng)用程序直接連接到協(xié)調(diào)節(jié)點進行 API 操作時，應(yīng)用可以通過 SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫客戶端連接池配置多個 IP 地址與端口實現(xiàn)高可用配置。如果應(yīng)用通過上層數(shù)據(jù)庫實例進行訪問，所有數(shù)據(jù)庫實例均支持多個接入地址的高可用的配置方式。

編目節(jié)點

編目節(jié)點作為數(shù)據(jù)字典，維護了 SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫存儲引擎的拓撲結(jié)構(gòu)、安全策略、表與集合定義以及分片規(guī)則等一系列信息。在 SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫的集群配置中，編目節(jié)點以一個獨立復(fù)制組的方式存在，默認(rèn)使用三副本強一致同步策略。在故障發(fā)生時，任何一個節(jié)點出現(xiàn)問題均可將服務(wù)實時漂移到其他的對等節(jié)點中。

數(shù)據(jù)節(jié)點

SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫中所保存的用戶數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)節(jié)點進行存放與讀取。在集群部署環(huán)境中，每個數(shù)據(jù)復(fù)制組均會默認(rèn)使用三副本進行數(shù)據(jù)存放。在數(shù)據(jù)復(fù)制組中，任何一個數(shù)據(jù)節(jié)點進程出現(xiàn)故障，該復(fù)制組內(nèi)的其他節(jié)點將會實時接管其服務(wù)。具體來說，如果發(fā)生故障的節(jié)點為該復(fù)制組內(nèi)的主節(jié)點，則其余的從節(jié)點將會在檢測到心跳中斷后發(fā)起投票請求，使用 Raft 協(xié)議選舉出新的主節(jié)點;而如果發(fā)生故障的為從節(jié)點，則協(xié)調(diào)節(jié)點檢測到心跳中斷后將會將該數(shù)據(jù)節(jié)點存在的會話轉(zhuǎn)移至其余數(shù)據(jù)節(jié)點，盡可能對應(yīng)用程序保持透明。

異地容災(zāi)

在傳統(tǒng)的多節(jié)點投票選舉機制中，為了確保復(fù)制組內(nèi)的節(jié)點不會發(fā)生腦裂問題，集群必須確保超半數(shù)節(jié)點存活且達成投票共識，才能將其中一個數(shù)據(jù)節(jié)點或編目節(jié)點當(dāng)選為主節(jié)點以提供讀寫服務(wù)。但是在同城雙中心或類似的環(huán)境下，用戶很難保證在任何一個中心發(fā)生整體故障時，整個集群所有復(fù)制組依然會有超半數(shù)的節(jié)點存活。因此，SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫使用集群分離與合并功能，能夠在同城雙中心的環(huán)境中進行秒級集群分裂，將原本處于兩個數(shù)據(jù)中心內(nèi)的單集群分裂為兩個獨立部署的集群，保證在存活數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)服務(wù)能夠以秒級啟動并提供完整的數(shù)據(jù)庫讀寫服務(wù)，同時保證交易數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠，做到秒級 RTO、RPO=0。

三、分布式事務(wù)
SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫支持強一致分布式事務(wù)功能。利用二段提交機制，SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫在分布式存儲引擎實現(xiàn)了對結(jié)構(gòu)化與半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的強一致分布式事務(wù)功能，不論用戶創(chuàng)建哪種數(shù)據(jù)庫實例，其底層均可提供完整的分布式事務(wù)及鎖能力。

SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫完整支持三種隔離級別，同時支持讀寫鎖等待以及讀已提交版本機制。

四、多模式接口
SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫通過數(shù)據(jù)庫實例的形式提供多種關(guān)系型以及非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫兼容引擎，支持結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在當(dāng)前版本中，SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫支持包括 MySQL、MariaDB、PostgreSQL 以及 SparkSQL 在內(nèi)的四種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫引擎，同時支持 JSON API 的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)引擎，以及 S3 對象存儲的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)引擎。

使用多模式接口機制，用戶可以使用 SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫服務(wù)于任何類型的應(yīng)用程序，真正做到分布式數(shù)據(jù)庫的平臺化服務(wù)。

五、混合負載
一般來說，混合負載意味著數(shù)據(jù)庫既可以運行 OLTP (Online Transactional Processing) 聯(lián)機交易，也可以同時運行 OLAP (Online Analytical Processing) 統(tǒng)計分析業(yè)務(wù)。但是，用戶想要在同一個數(shù)據(jù)庫中針對同樣的數(shù)據(jù)在同一時刻運行兩種不同類型的業(yè)務(wù)，往往數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的 CPU、內(nèi)存、I/O 和網(wǎng)絡(luò)等硬件資源會形成較多的資源爭用，導(dǎo)致對外的聯(lián)機交易服務(wù)性能與穩(wěn)定性受到影響。

在 SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫中，用戶可以針對復(fù)制組的多副本，在節(jié)點和會話等多個級別指定讀寫分離策略，同時可以通過創(chuàng)建數(shù)據(jù)共享但不同類型的數(shù)據(jù)庫實例(例如 MySQL 實例與 SparkSQL 實例)，分別服務(wù)于實時處理業(yè)務(wù)與統(tǒng)計分析業(yè)務(wù)，做到針對同樣數(shù)據(jù)的實時處理與統(tǒng)計分析業(yè)務(wù)同時運行且互不干擾。

六、多租戶隔離
對于分布式數(shù)據(jù)庫來說，其存在的價值不僅僅在于解決單點數(shù)據(jù)量大的問題。更是在應(yīng)用程序微服務(wù)化的今天，分布式數(shù)據(jù)庫需要以一種平臺化(PaaS)的形式對上層大量的應(yīng)用與微服務(wù)同時提供數(shù)據(jù)訪問能力。在這種情況下，如何做到不同微服務(wù)之間所對應(yīng)的底層數(shù)據(jù)邏輯與物理隔離，是保障云環(huán)境中分布式數(shù)據(jù)庫安全、可靠和性能穩(wěn)定的前提。

在 SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)域可以用于復(fù)雜集群環(huán)境中對資源進行邏輯與物理劃分隔離。例如，在極為重要的實時處理型賬務(wù)類應(yīng)用中，其物理資源往往需要與審計后督類業(yè)務(wù)完全隔離，以保障在任何情況下審計類業(yè)務(wù)的復(fù)雜壓力不會影響到核心賬務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同樣，不同的數(shù)據(jù)域之間的數(shù)據(jù)安全性配置、硬件資源環(huán)境等往往也不盡相同。

通過包括數(shù)據(jù)域、混合負載、多模式接口、水平彈性擴展在內(nèi)的多種機制，SequoiaDB 巨杉數(shù)據(jù)庫能夠保障應(yīng)用程序在云環(huán)境下的多租戶隔離。