剖析雲平台中的“共享型數據庫”

摘要： 隨着雲計算的出現，出現了很多新的名詞，像彈性擴容，平緩遷移，資源隔離等。目前我就“共享型數據庫”做一下解釋，下面就以京東雲擎的雲數據庫為例，給大家剖析什么叫“共享性數據庫”。 

      這個是我第一篇帖子，我首先自我介紹一下，我從事IT行業10年，在多年以前是一名架構師，現在在一家互聯網企業做產品經理，下面的僅僅是因為個人與行業一些從業人員交流得到的心得以及總結，有不妥之處請見諒。

      “共享型數據庫”是對比“獨享性數據庫”的一種數據庫類型，它是在雲計算出來之后的一種數據庫資源更節約的體現。京東雲擎的雲數據庫是一種共享性數據庫，而自己的機房里服務器里安裝的數據庫屬於獨享性數據庫。很多人不明白共享性數據庫的特點，那么我接下來就簡單介紹一下。

      “獨享性數據庫”，故名思議，“獨享”就是自己的數據庫，在雲計算出來之前，我們都應該叫做獨享性數據庫，就比如我們有一塊兒地（類似於一個Schema），自己在這塊兒地上修一棟房子（類似於我們創建了一個數據庫），然后我們在這棟房子里任意使用房間或者裝修房間（類似於我們可以創建Table一樣）。

      “共享型雲數據庫”是為降低開發者成本而生，很多人在一起共同使用這棟樓房，但是這棟樓房不是屬於您的，是屬於雇主的資產，意思就是大家在一起使用一個數據庫，你有創建表的權限、修改表的權限，但是沒有創建數據庫或者修改數據庫的權限，因為這棟樓是大家的，不是你一個人的，而你，只是一個租戶。我們在雲計算中把這類用戶叫做租戶。

     "共享性數據庫”的租戶的房子比較便宜，甚至免費，是按需收費的。因為你的房間平時是用來存東西的，就類似於你的數據庫表是用來存數據的一樣，如果放在以前你使用獨享性數據庫，你自己買了一個雲數據庫，是一次性投入，好比你花費了一輩子的積蓄來買了一棟房子，但是你真的需要那么房間來存你的東西或者糧食 ？也許你自己都不知道你的東西有多少個東西。共享性數據庫的誕生解決了這個問題，一般的情況是你存多少東西，房東就收你多少的費用。這種就叫按需付費。這樣的平台有很多，比如百度的BAE、新浪的SAE、京東JAE，目前BAE是按需收費、SAE是達到1G吧，就開始計費，具體不知道（很久沒有開發了）；京東的JAE是25G以內免費，超過25G不知道情況。    

      說一下京東雲擎的雲數據庫特點，因為他們的一個架構師以前是我的徒弟，所以還是比較清楚的。京東的數據庫分為獨享性數據庫和共享性兩種，但是在雲擎里使用的共享性數據庫，因為雲擎是一個PaaS平台，說到PaaS平台可能又要說一天一夜了，我這里不說了，大家去百度Google吧。我只插一句，PaaS平台的特點就是節約資源，按需分配，按照我們之前的分析，所以雲擎使用了共享性數據庫。下面就簡單介紹一下其特點吧：

       1. 租戶隔離。多個租戶共享同一數據庫實例必然需要一個有效的隔離方案，防止一個用戶的慢查詢請求或惡意請求影響其他用戶訪問。這里的隔離實現方式是通過JProxy層對用戶所有的訪問進行了攔截，並根據用戶訪問的數據表索引信息等，對用戶執行該請求所需資源進行預判，並攔截掉惡意的請求及影響其他用戶的請求。同時為了精確控制每個用戶的資源使用，整個系統針對用戶使用的連接數，內存占用容量，磁盤空間使用情況，帶寬流量等都做了有效的記錄和監控並根據用戶的配額進行控制。

       2. 集群路由信息高一致性保障。整體集群采用經典的弱中心化集群結構，在滿足集群高性能的基礎上同時具備足夠的可控性，JManager管理整個集群路由信息，並通過多個Slave避免單點故障，當路由變更時，JManager首先同步路由變更信息給自己的Slave，然后才會同步所有的JProxy,避免路由變更時JManager掛掉導致路由不一致。

       3. 高可用保障。整體集群所有節點無單點，用戶的數據庫會通過zookeeper做主從的高可用，如果用戶主庫掛掉，會自動切換至從庫，並重新綁定floating ip到從庫，不會影響對用戶的服務。（floating ip知道什么意思，想做架構師的朋友可以搜一下，這里不做累述）

      4. 用戶數據庫無縫升級擴容。當用戶的數據庫數據增長超過指定配額時，用戶可以選擇升級數據庫，系統會自動根據資源池使用情況將用戶數據庫遷移到比較空閑的實例上，遷移過程中並不會影響用戶的服務。通過定時自動為用戶數據庫做快照的方式，結合數據庫binlog同步工具，來幫助用戶實現增量備份，遷移的工作也是依賴於以上這些工具完成的。

      5. 共享型數據庫基於安全方面考慮，通過jproxy對有潛在安全風險的數據庫操作語法進行了限制，不如不能使用Create database，剛才提到了這棟房子除了您在用，別人也在用，你只有這幾個或者幾十個房間而已，你只能在這幾個或者幾十個房間里瞎搞，不能去別人的房間胡來！

 大概畫一個圖給大家：

 

今天就說這么多了，大家有興趣自己去看看吧。

雲擎的雲數據庫網址是：http://jae.jd.com  感興趣的可以看看。