YashanDB共享集群产品能力观测：细节足见功底

本文基于前泽塔数科研发总监-王若楠2024年11月在“2024年国产数据库创新生态大会”-“根”技术专场的演讲整理形成，主要对崖山共享集群YAC的架构、功能、高可用性、性能四大方面进行全面测试，并分享了测试环境和测试结论。

年初，基于某些商业考量，我们团队对崖山共享集群数据库（YAC）进行了测试。起初，我持有怀疑态度，这既源于近年来数据库领域出现的乱象，也因为我作为共享存储架构研发人员，深知其中的技术难度。经过全面的测试后，崖山共享集群YAC的稳定性、成熟度、独特性均超出了我们的预期。

共享存储集群架构为什么如此重要？

以Oracle RAC为代表的共享存储集群架构，常被用于金融、电力等行业的核心系统上。目前国产替代已逐步进入深水区，面临的首要挑战之一就是Oracle RAC架构的替代。

用户在进行国产替代时，首要考虑的因素是确保关键业务系统实现长期稳定的运行以及服务的连续性。用户最担心发生软件BUG、硬件故障或掉电、网络中断、介质失效等故障时，出现数据丢失破坏或服务长时间中断的情况。因此**国产数据库必须满足两方面的诉求，一是数据高可用****，企业级要求数据零损失，RPO=0；二是服务高可用，服务中断时间RTO尽可能短。**除了满足上述高可用的前提下，用户还会追求性能及扩展性的最大化。相较于单机和分布式数据库集群，共享存储集群架构在高可用性、扩展性以及成本效益方面展现出更为显著的优势。

综上所述，核心业务系统中的功能性需求可以通过简单的修改和调整来满足。然而，高可用性、性能以及扩展性等问题，必须依赖于数据库的核心技术来解决。

YAC产品到底能力如何？

我们团队对崖山共享集群数据库（YAC）进行了全面的测试，覆盖了单机到四个节点的场景，具体包括产品架构、功能完整性、高可用性保障、性能表现四大方面。

1测试环境

128核X86架构，详细配置如下。

2架构层面

测试目标

1. 测试YAC是否为全对称架构，每个节点都可进行读写。

2. 测试产品的独特性。

测试项

1. 针对第一点，我们主要对各个节点的读写性能表现进行了多种反复观测，发现四个节点的读写性能表现是相似的，四个节点均具备读写能力。

2. 针对第二点我们主要查看了其进线程结构、存储结构、文件系统等，其存储文件系统进线程结构均不同于市面其他产品，具有自己的独特性与原创性。
   

测试结论

YAC产品架构完备。架构及表现与RAC相同，四个节点均具备读写能力，读写性能表现相似。同时，产品存储结构、线程结构不同于市面上其他产品，具有自己的独特性。

3功能层面

测试目标

1. 测试与Oracle的兼容度。

2. 测试功能的完整性。

测试项

测试结论

产品系统表、系统视图、DBA视图、PL/SQL、事务、非自动提交及回滚方式、功能等与Oracle高度兼容。

在保持与Oracle和MySQL在细节功能及使用习惯上的一致性的同时，也对功能进行了丰富。

4高可用性

测试目标

测试YAC产品在性能极限的负载下，当系统故障时（软件BUG、硬件故障或掉电、网络中断、介质失效等），是否能做到数据不丢失（RPO=0），服务中断时间很短（RTO<30S）。

测试项

测试结论

YAC产品在性能极限的负载下做高可用测试，所测故障场景均可做到正确的识别切换，RPO=0，RTO<15S，一致性正确。

5性能层面

测试目标

1. 测试单机的极限性能值。

2. 测试集群对单节点性能的影响。

3. 测试YAC扩展性。

测试结论

1. YashanDB单机最高性能202万，且CPU占用率接近65%左右；

2. YAC集群单实例最优194万，相对单机202万可知YAC集群架构几乎对单节点的性能没有影响；

3. YAC四节点集群随节点数的增加，性能基本呈线性增长，四节点性能高达520万tpmC。

一句话评价：细节足见功底

从一个多年从事数据库内核研发工程师的角度看崖山数据库：细节足见功底。

测试过程中，我深刻感受到了崖山数据库的稳定。这个稳定既来源于产品的工程化能力和成熟度，也得益于在设计阶段对资源控制的精细考量。崖山数据库的这三个细节展示了其精细化的资源控制：

一是库内连接池功能亮眼。测试中崖山数据库的库内连接池功能是亮眼的，该功能对于维持系统不达到过高的压力水平和稳定性起到了至关重要的作用。

**二是资源申请的极致控制。**在面临高压、高并发以及大内存使用的极端条件下，YAC都展现出了出色的稳定性，未发生内存溢出（OOM）等异常情况，且性能波动维持在极低水平。深入分析其参数配置，可以发现YAC对内存管理进行了精细划分与优化，包括更为合理的内存区域分配及大小设置，并采用了大页内存技术等高级策略。

**三是资源及性能的可观测性。**该点也是常常被忽略，崖山数据库拥有与Oracle相似AWR性能报告，其独特之处在于采用了与Oracle相同的基于DB Time统计评估逻辑，这一特性使得性能监测更为全面且精准，为用户提供了极具指导价值的性能洞察。

同时测试中发现了崖山数据库具备一些少见的功能。比如闪回不但支持了Oracle的功能，同时还新增支持truncate闪回、本地swap表空间等功能，提升性能的同时，再一次体现了其精细资源管理的理念。