数据量的急剧膨胀是企业面临的首要难题。IDC 的研究数据显示,过去十年间,全球数据量以每年超过 20% 的速度增长,预计到 2025 年,全球数据总量将达到惊人的 175ZB。如此海量的数据,如同浩瀚无垠的宇宙,让企业在其中难以找到方向。以某电商企业为例,其每日产生的交易数据、用户行为数据、商品信息数据等,累计可达数 TB 之巨。这些数据不仅规模庞大,而且增长速度极快,使得企业原有的存储和处理系统不堪重负,数据处理效率大幅下降,甚至出现数据积压的情况,严重影响了企业的业务运营。
数据存储的分散性也给企业数据管理带来了极大的挑战。在企业内部,数据往往分散存储在不同的部门、系统和设备中,犹如一盘散沙,缺乏统一的管理和整合。市场部门的营销数据存储在营销系统中,研发部门的技术数据存储在研发服务器中,而财务部门的财务数据则存储在财务软件中。这种分散的存储方式,使得数据难以共享和流通,形成了一个个 “数据孤岛”。当企业需要进行跨部门的数据分析和决策时,往往需要耗费大量的时间和精力去收集、整理和整合这些分散的数据,不仅效率低下,而且容易出现数据不一致的问题,严重影响了决策的准确性和及时性。
数据安全问题更是如同一把高悬在企业头顶的 “达摩克利斯之剑”,时刻威胁着企业的生存与发展。随着网络技术的普及和应用,网络攻击手段日益多样化和复杂化,数据泄露事件层出不穷。黑客入侵、恶意软件攻击、内部人员违规操作等,都可能导致企业核心数据的泄露,给企业带来巨大的经济损失和声誉损害。据统计,2024 年全球因数据泄露事件造成的经济损失高达数千亿美元。某知名企业曾因数据泄露事件,导致数百万用户的个人信息被曝光,不仅面临巨额的赔偿,还引发了用户的信任危机,企业的市场份额大幅下降,元气大伤。
此外,合规性要求的不断提高也让企业在数据管理方面面临着严峻的考验。在当今数字化时代,数据隐私和安全受到了越来越多的关注,各国政府纷纷出台了一系列严格的数据保护法规,如欧盟的《通用数据保护条例》(GDPR)、中国的《网络安全法》《数据安全法》等。这些法规对企业的数据收集、存储、使用、传输和共享等环节都提出了明确而严格的要求,企业一旦违反,将面临巨额的罚款和法律责任。企业在跨境数据传输时,需要遵守不同国家和地区的法律法规,确保数据的合法合规流动。这无疑增加了企业数据管理的难度和成本,要求企业必须建立健全的数据合规管理体系,加强对数据全生命周期的管控。
天翼云数据库:实力破局者
在企业为数据管理难题焦头烂额之际,天翼云数据库犹如一颗璀璨的新星,强势崛起,为企业数据管理带来了全新的解决方案,成为破局的关键力量。
天翼云作为云服务国家队,依托中国电信强大的资源与技术实力,在云计算领域不断深耕,积累了丰富的经验与雄厚的技术底蕴,为数据库服务的发展提供了坚实的后盾。自 2012 年启动数据库研发项目以来,天翼云便踏上了一条充满挑战与创新的征程。历经多年的技术沉淀与创新突破,天翼云数据库取得了令人瞩目的成就。
在技术研发方面,天翼云数据库团队展现出了卓越的创新能力和专业素养。截至目前,已荣获 200 多项核心专利技术,这些专利技术涵盖了数据库的各个关键领域,从存储架构到查询优化,从数据安全到高可用性保障,每一项专利都凝聚着团队的智慧与汗水,是天翼云数据库技术实力的有力证明。例如,在存储架构上,天翼云数据库采用了先进的分布式存储技术,能够将数据分散存储在多个节点上,不仅提高了存储的可靠性和扩展性,还大大提升了数据的读写性能;在查询优化方面,通过自主研发的智能查询优化器,能够根据不同的查询需求和数据特点,自动生成最优的查询计划,显著提高查询效率。
为了进一步提升研发能力和技术水平,天翼云在全国范围内建立了 5 大研发中心。这些研发中心汇聚了来自全国各地的 400 多名数据库领域的专项人才,他们来自不同的专业背景,拥有丰富的行业经验和深厚的技术功底,涵盖了数据库内核开发、分布式系统设计、数据安全专家、算法优化等多个领域。这支高素质的人才队伍,为天翼云数据库的持续创新和快速发展提供了源源不断的动力。他们紧密合作,共同攻克了一个又一个技术难题,不断推动天翼云数据库技术的升级与演进。在面对分布式事务处理的复杂性时,研发团队经过长时间的研究和实验,成功开发出了一种高效的分布式事务处理算法,有效提高了数据库在分布式环境下的事务处理能力和数据一致性保障。
核心技术,铸就卓越能力
(一)架构优势
从集中式到原生分布式,天翼云 TeleDB 的架构演进之路,是对技术边界的勇敢探索,更是对市场需求的深刻洞察与积极回应。在早期,天翼云 TeleDB 采用集中式架构,基于成熟且生态完善的 MySQL、PostgreSQL 开源数据库进行深度优化。这种架构在当时的环境下,凭借其稳定的性能和丰富的生态资源,快速替换了一批非核心系统,为天翼云数据库的发展积累了宝贵的研发经验。
随着业务的迅猛发展,单机处理性能的局限性逐渐凸显,难以满足高并发业务场景的需求。于是,天翼云 TeleDB 转向分布式中间件架构,通过引入分布式中间件,试图解决高并发带来的挑战。然而,该架构在实际应用中暴露出诸多问题,如 SQL 兼容度低,许多标准的 SQL 语句无法正常执行,给开发和运维带来了极大的困扰;关系模型支持不完整,无法满足复杂业务场景下对数据关系的精细处理;复杂 SQL 查询性能低,在面对复杂的数据分析和查询需求时,响应速度慢,严重影响了业务效率。
为了从根本上解决这些问题,TeleDB 进一步发展为原生分布式架构。这种架构具有诸多显著优势,它对业务屏蔽了分布式细节,使得业务系统可以像访问集中式数据库一样便捷地访问数据库,大大降低了开发和维护的难度。原生分布式架构能够保证分布式一致性读,确保在分布式环境下,各个节点读取到的数据始终保持一致,为业务的准确性和可靠性提供了坚实保障;同时,它还具备完整的 ACID 特性,满足了企业级应用对数据事务处理的严格要求,无论是数据的插入、更新还是删除操作,都能确保数据的完整性和一致性。通过这些优势,原生分布式架构既满足了 OLTP 场景对扩展性的需求,能够轻松应对高并发的交易处理;又适合做复杂的查询,为企业的数据分析和决策提供强大支持,为用户提供了高兼容、强扩展、低迁移成本的数据库云服务。
(二)关键技术解析
- 线程池技术:在数字化时代,企业的业务系统常常面临大量的并发请求,传统数据库在高并发连接时,往往会出现性能瓶颈。天翼云 TeleDB 采用线程池技术,成功突破了这一困境。线程池技术预先创建一定数量的线程,当新的请求到来时,直接从线程池中分配线程提供服务。服务结束后,线程不会被直接销毁,而是放回线程池等待处理其他请求。这一机制避免了线程和内存对象的频繁创建与销毁,有效减少了上下文切换的开销。据测试,在高并发场景下,采用线程池技术的 TeleDB,性能提升了 30% 以上,系统稳定性也得到了显著增强。通过限制并发线程数,线程池技术防止了数据库因过多线程而出现雪崩,对 TeleDB 起到了关键的保护作用,确保系统在高负载下仍能保持高性能水平。
- 高性能读写优化:读写性能一直是数据库系统的核心瓶颈。天翼云 TeleDB 从多个方面进行优化,有效提升了集群的读写能力。在硬件层面,TeleDB 采用缩短 IO 路径以及高性能存储卡的方式,显著提高了磁盘本身的读写性能瓶颈,使其能够轻松应对单机上万高并发读写的需求。在复制技术方面,TeleDB 对主从复制进行了深度优化,一方面减少复制 IO 交互,降低了数据传输的开销;另一方面消除和优化锁竞争,大大提高了 TeleDB 数据复制的整体性能。TeleDB 还支持数据节点的多个从库实现读写分离,将读取数据的请求发送至备用数据库,而写入数据的请求则发送至主数据库。这种架构不仅减轻了主数据库的负担,还提高了系统的并发处理能力,使得数据库集群的整体性能得到了大幅提升 。
- 闪回查询功能:在数据管理过程中,用户操作不当导致的数据误删改是一个常见且棘手的问题。天翼云 TeleDB 支持的闪回查询功能,为这一问题提供了高效的解决方案。通过闪回查询,用户可以轻松高效地查询实例、数据库、数据表在过去某个时间点的信息。一旦发生误删改数据的情况,用户可通过闪回查询快速找回数据,极大地提高了数据管理的灵活性和可靠性。这一功能在实际应用中发挥了重要作用,例如在某企业的财务数据管理中,由于操作人员的失误,误删了部分关键数据,通过 TeleDB 的闪回查询功能,迅速找回了数据,避免了重大的财务损失。
- 跨 AZ 高可用:对于企业业务来说,数据库的高可用性至关重要,任何短暂的停机都可能导致巨大的经济损失。天翼云 TeleDB 高可用集群支持多种复制架构,如异步、半同步、组复制,以及多种实例模式,包括单主、多主、只读。这使得 TeleDB 能够适应不同的业务需求和场景,提供灵活的部署方案。TeleDB 高可用集群支持跨 AZ 部署,在主可用区创建主数据库实例,其他可用区创建数据库副本,从主数据库实例同步数据复制到备用数据库实例,实现了跨 AZ 高可用。当主数据库实例出现故障时,备用数据库实例能够迅速接管服务,保障业务的连续性。TeleDB 具备自动检测、自动切换的能力,无需人工干预,切换过程保障主备数据完全一致,未同步数据不会返回事务响应。这种智能化的高可用切换策略,还可以实现机架感知,就近切换,在跨 AZ 场景上避免流量在各中心长距离无效传输,提升了数据库集群的整体可用性 。
- 数据安全保障:在信息安全日益重要的今天,数据安全是企业数字化转型中不可忽视的关键环节。天翼云 TeleDB 构建了一套完整的安全防护体系,全方位保障数据的安全。TeleDB 支持数据库状态监控,实时掌握数据库的运行状态,及时发现潜在的安全风险;数据库审计功能,详细记录用户对数据库的操作,便于日后的查询、审计和回溯;数据库风险扫描,定期对数据库进行安全检测,及时发现并修复安全漏洞;SQL 防火墙,有效防御 SQL 注入攻击,防止恶意用户通过 SQL 语句获取或篡改数据;访问控制功能,提供黑白名单和例外策略、用户登录控制、用户访问权限控制,确保只有授权用户能够访问和操作数据库。TeleDB 还具有灵活的告警功能,一旦发现安全问题,能够及时通知管理员采取相应措施。通过这些功能的协同作用,TeleDB 形成了事 前监控、事中控制和事后审计的完整安全防护体系,有力地防范了信息泄漏和篡改,确保了数据的安全性和完整性。
应用场景,彰显价值
(一)电信业务数据中台
在电信行业,业务数据中台犹如企业的 “智慧大脑”,承载着海量的业务数据,对数据处理能力和性能有着极高的要求。广东电信在数字化转型过程中,深刻认识到数据中台的重要性。随着业务范围和规模的不断扩大,各地市对数据分析的需求日益复杂,如精准的员工考核、用户激励等业务场景,都需要强大的数据分析支持。同时,业务发展对数据管理的安全与合规性要求也越来越高,原有的国外商用数据库和开源数据库已难以满足这些需求。
天翼云 TeleDB 数据库凭借其卓越的性能和强大的功能,成为广东电信数据中台的理想选择。它完全替换了原有的数据库,为广东电信构建了 “一门六中心” 全融数字化平台。该平台的数据量近 100PB,在如此庞大的数据规模下,TeleDB 数据库展现出了惊人的性能优势。平均分析延迟≤5min,相对于原有商用数据库性能提升 10 倍,并发能力提升近 100 倍,有效满足了复杂的多维分析场景、大并发查询场景和灵活的扩容场景,支持广东省电信各类业务全渠道、多维度的实时分析。
在实际应用中,广东电信通过 TeleDB 数据库实现了对用户行为数据的深度分析。通过对用户的通话记录、流量使用情况、业务办理偏好等数据的分析,广东电信能够精准把握用户需求,推出个性化的服务和套餐,提高用户满意度和忠诚度。在一次促销活动中,通过对用户数据的分析,广东电信精准定位到了潜在的高价值用户群体,向他们推送了专属的优惠套餐,活动效果显著,业务办理量大幅提升。
(二)金融行业数据管理
金融行业作为经济运行的核心领域,数据的安全性和交易处理能力至关重要。每一笔金融交易都涉及到大量的资金流动和客户信息,任何数据的泄露或交易处理的失误,都可能引发严重的金融风险,给客户和企业带来巨大的损失。金融行业的业务具有高并发、实时性强的特点,对数据库的性能和稳定性提出了极高的要求。
天翼云针对金融行业的特点,推出了金融级数据库解决方案。该解决方案覆盖分布式数据库、集中式数据库、数据库运维平台、数据迁移方案等全面的数据库服务能力,并已完成主流国产芯片、操作系统等软硬件平台的适配,支持 6 级容灾,具备自主可控、高性能、高并发、可扩展、高业务连续性、高安全性等特点,满足金融级高可用要求,可广泛应用在分布式核心建设、遗留系统迁移等多种场景。
以某证券公司为例,在交易高峰期间,每秒需应对上万笔订单,如此密集的高并发请求对系统的性能是巨大的考验。原有的数据库系统在高并发压力下,登录系统、提交订单、支付环节等易出现页面缓慢、卡顿等问题,严重影响了用户体验。采用天翼云金融级数据库解决方案后,该公司有效提升了系统的高并发业务处理能力,显著降低网络延迟,减少了卡顿现象。即使在交易高峰期间,也能为用户提供快速、流畅的交易体验,客户满意度大幅提升,业务量也得到了显著增长。
(三)政务数据处理
政务数据是国家治理和公共服务的重要依据,关乎国家安全、社会稳定以及公民的个人隐私。其重要性不言而喻,一旦出现数据泄露、篡改或丢失等问题,将对公共管理和服务产生严重后果,损害政府的公信力。政务数据还具有数据量大、来源广泛、格式多样、安全要求高的特点,对数据库的存储、管理和处理能力提出了严峻的挑战。
天翼云数据库在政务数据管理中展现出了独特的优势。它采用了先进的数据加密技术,确保数据在传输和存储过程中的安全性,防止数据被非法获取和篡改;具备强大的数据备份和恢复功能,能够在数据出现丢失或损坏时,快速恢复数据,保障政务业务的连续性;拥有高效的数据处理能力,能够对海量的政务数据进行快速分析和处理,为政府决策提供准确、及时的数据支持。
在某城市的政务数据管理项目中,天翼云数据库负责存储和管理城市的人口信息、企业信息、民生数据等各类政务数据。通过对这些数据的整合和分析,政府能够实时掌握城市的运行状况,为城市规划、交通管理、民生保障等方面的决策提供科学依据。在城市交通拥堵治理中,通过对交通流量数据、车辆行驶轨迹数据等的分析,政府制定了合理的交通疏导方案,有效缓解了交通拥堵状况,提升了城市的运行效率和居民的生活质量。
未来展望
回顾过往,天翼云数据库凭借卓越的技术实力和丰富的应用实践,在企业数据管理领域取得了令人瞩目的成就。从核心技术的突破创新,到应用场景的广泛拓展,天翼云数据库不断为企业数字化转型注入强大动力,成为推动行业发展的重要力量。
展望未来,随着数字化转型的加速推进和各行业对数据管理需求的持续增长,天翼云数据库将迎来更为广阔的发展空间。在技术创新方面,天翼云将持续加大研发投入,紧跟技术发展前沿趋势。不断深化分布式、云原生、人工智能等技术在数据库领域的融合应用,进一步提升数据库的性能、扩展性和智能化水平。研发更高效的分布式事务处理算法,实现更快速的数据读写和更高的并发处理能力;引入人工智能技术实现数据库的智能运维、自动优化和故障预测,降低运维成本并提升系统的稳定性和可靠性。
在应用拓展方面,天翼云数据库将积极探索更多行业领域的应用场景。除了在电信、金融、政务等行业的成功应用外,还将聚焦于新兴产业,如物联网、人工智能、大数据分析等领域。为这些行业提供定制化的数据库解决方案,满足其独特的数据管理需求。在物联网领域,面对海量的设备数据和实时性要求,天翼云数据库可提供高效的数据存储和处理能力,实现设备数据的实时采集、分析和决策支持;在人工智能领域,结合人工智能算法和模型,为数据挖掘和机器学习提供强大的数据支撑,助力企业实现智能化创新。
生态建设也是天翼云数据库未来发展的重要方向。天翼云将携手更多合作伙伴,共同构建开放、繁荣的数据库生态系统。与硬件厂商合作,优化数据库在不同硬件平台上的性能表现;与软件开发商合作,丰富数据库的应用场景和解决方案;与科研机构合作,开展前沿技术研究和人才培养,推动整个数据库产业的技术进步和创新发展。通过生态合作,实现资源共享、优势互补,为用户提供更全面、更优质的服务。
天翼云数据库作为企业数据管理的创新引领者,将在未来的发展中继续发挥重要作用。以技术创新为驱动,以应用拓展为支撑,以生态建设为保障,不断推动企业数字化转型的深入发展,为各行业的高质量发展贡献更多的智慧和力量。相信在不久的将来,天翼云数据库将在更广泛的领域绽放光彩,引领企业数据管理迈向新的高度,开创更加美好的数字化未来