云数据库定义

1.部署和虚拟化在云计算环境当中的数据库，以网络提供IT资源服务。
2.云数据库没有一种自己的数据模型，只是将已有的数据模型（关系型数据库、nosql）在云端的实现。

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特点（分布式+统一管理带来的优势）

按需服务
随时服务
通用性与可用性
高可靠性：冗余备份，失败恢复
廉价性
超大规模
虚拟化：资源在资源池，统一调用，方便扩展
技术安全性

Q:Iaas
Paas
Saas

云数据库满足个性化存储需求

大企业海量数据存储需求
中小企业低成本数据存储需求：0投入，平台已经搭建
企业动态变化的存储需求：企业自己搭建的服务器平台要么在低峰期浪费，要么无法满足高峰期需求

云数据库系统架构

Alibaba UMP（Unified MySQL Platform）系统设计原则

统一资源池
单一对外访问入口
多个管家Controller避免单点故障
动态增加减少计算资源，且有限制要求
资源之间相互隔离

UMP系统架构

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1.Mnesia：
a.分布式数据库管理系统
b.支持事务，透明的数据分片，两阶段锁实现分布式事务，线性扩展至少50节点
c.运行时动态变更配置
2.RabbitMQ：
a.工业级消息队列产品
b.各组件异步传递消息，协调满足云平台功能
Q:如何满足异步队列可靠消息传递？相比较面向连接

3.Zookeeper
统一命名；状态同步；集群管理
a.监听满足多个服务器配置统一
b.分布式锁：选出一个管家在当前系统发挥作用
Q:如何实现？
c.监控所有MySQL实例，并通知管家

4.LVS（Linux Virtual Service）：
a.集群内部负载均衡框架
b.IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术
c.调度器：LVS集群系统唯一入口点，集群结构对客户透明

5.Controller服务器
a.集群成员管理:集群成员、用户配置、状态信息、路由表
b.元数据存储
c.MySQL实例管理
d.备份存储恢复
e.备份迁移扩容
6.Web控制台
7.Proxy服务器
向用户提供MySQL数据库服务，实现MySQL协议
8.Agent服务器
管理每台物理机上MySQL实例
部署在运行MySQL进程机器上，和其他组件通讯
9.日志
慢日志查询限制与优化
10.信息统计服务器
记录各种系统运营数据，可用于负载均衡
11.愚公系统
数据迁移、扩容、缩容不停机

一些功能的实现

1容灾

为用户创建两个MySQL实例，主库故障切换

主从切换流程：

探测到发生故障
Controller服务器修改路由表：主库标记不可用
通过RabbitMQ 告知proxy服务器

主库恢复

对从库复制；暂停从库（不可用）；完全一致（不可用）；切换到主库

2读写分离

用户读写操作分离，对主库写，对主从随机读

3分库分表

对用户透明

系统处理用户查询过程

Proxy服务器解析用户SQL语句，提取出重写和分发SQL语句所需要的信息
对SQL语句进行重写，得到多个针对相应MySQL实例的子语句，分发到对应的MySQL实例上执行
接受执行结果并合并得到最终结果

4资源管理（资源池机制）

多个资源池，根据具体需求决定实例位置

5资源调度

用户可以共享\独占一个\多个MySQL实例
可以对资源动态配置

6资源隔离

Cgroup

多个MySQL实例共享一台物理机

proxy限制QPS

多用户共享一个MySQL实例

7数据安全

a.SSL数据库连接
b.数据访问IP白名单
c.记录用户操作日志
d.SQL拦截

关于Amazon Web Service

亚马逊在数据库方面：关系型数据库Aurora

架构

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1.AWS global Infrastructure:Region-Availability Zone-Edge Locations
2.Networking:提供直连服务，VPN连接，Route 53建立访问地址与底层数据库位置映射
3.Compute： EC2：弹性计算云 ELB:负载均衡器
Storage： S3：简单对象存储服务 EBS：弹性块存储服务针对EC2虚拟机设置 Glacier：便宜
Database： SimpleDB and DynamoDB and 市面数据库
4.App Services：企业级搜索服务，队列服务，工作流服务，内容分发服务
5.Deployment & Administration：部署与认证