MogDB Cube 数据库一体机架构解析与创新实践

MogDB Cube 数据库一体机架构解析与创新实践

核心架构与创新点

MogDB Cube 采用两层池化（内存池化和存储池化）与数存融合共享存储架构，结合内存池化技术，实现高性能、高可用和高扩展性的数据库解决方案。

1. 内存池化架构：

   • 主备节点间无需复制 xlog 日志，通过 RDMA 直接获取页面资源，消除日志 Gap，RTO < 10s。
   • 共享 Buffer 整合成分布式全局缓存 Cache Fabric，解决资源一致性问题。
   • 备机提供实时一致性读，支持读写分离和读扩展。

2. 存储池化架构：

   • 自研数据库专用存储 zStorage，单节点 50万 IOPS@0.8ms，支持 8KB 原子写，去除双写代价。
   • IO 全局打散，聚合更大 IO 带宽，相比本地盘提升 50%。
   • 高优先级处理日志 IO，IO Fence 避免 双主问题，可写快照支持快速克隆。

3. 数存融合：

   • 采用 Ceph 极致性能优化，NUMA Aware 减少内存访问锁冲突，RAFT 多数派机制降低时延。
   • 高速协议优化（NVMeOF 协议，RDMA 网络，NVMe SSD），单节点性能 5万 IOPS@3ms。

关键性能指标

• OLTP 场景：50万 TPS 压力下 RTO < 10s，内存池化仅需回放少量日志，IO Fence 快速数据重构（每 TB 15 分钟）。
• OLAP 场景：大容量混合负载下，多机并行查询使 TPC-H 性能提升 150%，读写分离下低冲突场景线性度达 70%。

业务场景适配

• 高可用：双集群容灾方案，生产中心和灾备中心采用 xlog 日志同步复制，同机房主备高可用。
• 性能优化：Data Shipping for OLTP 减少网络开销，Function Shipping for OLAP 类似 Share-Nothing 架构。
• 运维简化：集中式架构满足 90% 以上业务性能需求，计算/存储资源独立按需扩容，分钟级扩容备节点。

客户案例

某客户采用全栈国产化方案，生产中心和灾备中心各部署一套 MogDB Cube 一体机（2 个数据库节点 + 3 个存储节点），承载两套核心业务系统，实现高效稳定的资源池，降低建设成本和运维投入，助力企业实现全栈技术创新和数字化转型。

总结

MogDB Cube 通过内存池化和存储池化技术，结合数存融合架构，实现高性能、高可用和低成本的数据库解决方案，适用于 OLTP 和 OLAP 场景，支持快速扩容和全栈国产化，为客户提供全面自主可控、安全可靠的信息技术生产力工具。