2023-12-20-阿里云-拥抱未来-数据库技术最新发展与创新趋势_26页_4mb

拥抱未来！数据库技术的最新发展与创新趋势

传统数据库架构与云的本质

• 传统数据库架构：固化资源耦合，弹性困难。
• 云的本质：按需获取计算存储资源，基于共享实现规模效益。云原生系统需针对云基础设施优化以实现弹性、成本和效率。

云原生数据库的最新发展

• 计算存储分离架构：如Amazon Aurora、Alibaba PolarDB、Azure Hyperscale等，支持独立扩展CPU与存储。
• PolarDB（2017年推出）：阿里首个云原生数据库，支持最大100TB存储，软硬一体化，创新包括PolarFS、ParallelRaft，以及共享存储基础上的高效缓存与分布式事务。

新一代云原生数据库的趋势

• 库表级多写支持：多个写入节点可并发处理不同数据库写操作，提升系统并发能力。
• 无感知故障切换：秒级切换基于热备技术，保障连接、事务连续性。
• 库存一体与智能评审：结合CXL内存技术，提升数据缓存空间，降低磁盘IO；通过智能决策实现更优资源分配。
• 列存技术与并行执行：支持多机并行执行，共享数据资源进一步增强横向扩展能力。
• AI集成：从PolarDB AI起步，支持大模型、AI训练部署、自然语言查询等智能化功能，降低AI应用开发成本。

云原生数据库发展方向预览

• Memory Disaggregation：独立内存池与远程内存使用，提升资源灵活性和计算性能。
• 三层解耦架构：计算层、事务层、代理层分离，增强数据处理与协调能力。
• 行级并发技术与RDMA高速网络：支持行级多写入，提升事务并发处理效率。
• 结合AI进行优化：通过AI实现数据库自动扩展、查询优化等智能服务。

未来展望与缺口

当前云设施厂商与学术界存在连接与研究脱节的矛盾，工业所需的高弹性、高稳定性等大规模系统挑战尚待进一步突破。