MPP 架构痛点 IvorySQL开源数据库社区 PART 02 云原生数据库 PieCloudDB 简介 IvorySQL开源数据库社区 数据 计算 发现 数据：云上数据既是隔离也是连通。从安全的角度是隔离，同时具 备数据共享的能力。 例如：投资管理系统和财务管理系统可以各自管理，按需分享。 计算：云上计算资源可以弹性分配。有查询计算任务的时候按需启动， 按照使用时间和规模计算成本，而不是购买大量服务器静置为不确定 Multi-master • 多机并发访问 • 分布式环境下的多版本 元数据管理的设计目标 IvorySQL开源数据库社区 mstore — FoundationDB上的Catalog 基于 MVCC 的事务隔离级别 将元组以 key-value 的形式存储 到 FoundationDB 使用 FoundationDB Key 的自然排序实 现索引 IvorySQL开源数据库社区 02 分布式引擎 MPP o 将一个单一计算任务在大量独立的计算机上并行执行。 • 多租户、多集群 • 弹性伸缩：集群大小、集群类型、集群数量 • 隔离性：不同租户、不同负载 • 高并发 • 高可用 • 可按使用量付费 IvorySQL开源数据库社区 计算 • 多租户隔离 • 容量和带宽独立于计算伸缩 • 可按使用量付费 • 高可用/可靠存储 o 支持跨多数据中心复制数据 • 唯一真理 o

传统分布式MPP架构痛点 @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential 数据 计算 发现 数据：云上数据既是隔离也是连通。从安全的⾓度是隔离，同时具 备数据共享的能⼒。 例如：投资管理系统和财务管理系统可以各⾃管理，按需分享。 计算：云上计算资源可以弹性分配。有查询计算任务的时候按需启动， 按照使⽤时间和规模计算成本，⽽不是购买⼤量服务器静置为不确定 @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential mstore — FoundationDB上的Catalog 基于 MVCC 的事务隔离级别 将元组以 key-value 的形式存储 到 FoundationDB 使用 FoundationDB Key 的自然排序 实现索引 @2022 OpenPie. All rights 将一个单一计算任务在大量独立的计算机上并行执行。 • 多租户、多集群 • 弹性伸缩：集群大小、集群类型、集群数量 • 隔离性：不同租户、不同负载 • 高并发 • 高可用 • 可按使用量付费 @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential • 多租户隔离 • 容量和带宽独立于计算伸缩 • 可按使用量付费 • 高可用/可靠存储 • 支持跨多数据中心复制数据

执⾏器 … 连接管理 查询优化器 资源隔离 向量化执⾏ 事务管理 执⾏计划 并⾏计算 ⾼可用 数据查询 数据加载 弹性伸缩 自定义函数 集群管控 元数据访问 业务数据读写 元数据映射 元数据： Ø 分布式KV，存储系统表 Ø 基于key的自然排序实现索引 Ø ⾼性能 Ø 基于watcher机制的⾼效分布式锁管理 Ø 基于MVCC的事务隔离级别 Ø 多集群数仓数据共享 计算节点： 计算节点： Ø 自定义虚拟数仓，资源隔离 Ø 向量化执⾏器（SIMD）和JIT Ø HTAP，弹性扩缩容 Ø eMPP专利，弹性⼤规模并⾏计算 Ø 分布式优化器 Ø 存算分离架构 可视化管控： Ø 监控告警 Ø 自定义和动态服务启停 Ø 备份恢复 Ø ETL和数据导出 Ø 数据洞察 Ø 细粒度权限管控，与LDAP⽆缝集成 Ø Rest API @2024 OpenPie. 将⼀个单⼀计算 任务在⼤量独立的计算机上并⾏执⾏。 Ø 多租户，资源隔离。 Ø 弹性伸缩，支持多集群协同。 存储层： Ø 存算分离，存储独立扩展。 Ø ⾼可靠，支持跨多数据中⼼的灾备复制。 Ø 节约成本，全局数据唯⼀存储，通过共享存储来实现数据共 享，避免拷贝和维护多份数据副本。 事务管理： Ø 存两种隔离级别：Read Committed、Repeatable Read Ø

@2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential mstore — FoundationDB上的Catalog 基于 MVCC 的事务隔离级别 将元组以 key-value 的形式存储 到 FoundationDB 使用 FoundationDB Key 的自然排序 实现索引 @2022 OpenPie. All rights 将一个单一计算任务在大量独立的计算机上并行执行。 • 多租户、多集群 • 弹性伸缩：集群大小、集群类型、集群数量 • 隔离性：不同租户、不同负载 • 高并发 • 高可用 • 可按使用量付费 @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential • 多租户隔离 • 容量和带宽独立于计算伸缩 • 可按使用量付费 • 高可用/可靠存储 • 支持跨多数据中心复制数据 @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential • ACID - 支持两种隔离级别：读已提交、可重复读 • 扩展性 - 事务管理器无单点性能瓶颈 • 隔离性 - 不同租户之间的事务管理器是完全隔离的，不会相互影响 • 容错性 - 事务管理器支持对各类基础设施故障进行自动容错 事务 @2022 OpenPie. All rights

用户专注于使用，其他事情交给IaaS/SaaS厂商 上云 ≠ 云原生 计算&存储 弹性 智能化云原生平 台 多租户隔离 • 存储资源和计算资源：分离和隔离 • 资源伸缩快速简单 • 计算、存储：按需付费 • 智能管理，复杂交给*aaS厂商 PieCloudDB 重要特点 eMPP ACID; 完备的事务支持 (隔离级别：RR, RC) 完善的SQL标准支持 安全可靠 友好的用户接口（websql, • 很多功能不⽤也没必要重新造轮⼦ • 和⼀流的产品和⼈才⼀起成⻓ • 团队深度理解Postgres内核代码，在社区参与诸多贡献 PieCloudDB 架构 元数据管理 基于 MVCC 的事务隔离级别 使用 FoundationDB Key 的自然排序 实现索引 将元组以 key-value 的形式存储 到 FoundationDB 元数据管理 • 临时状态存储（如lock等) 也放在FoundationDB skipping：⽂件裁剪⽀持很快⾯世 • 更多计算引擎⼯作在路上：SIMD, runtime filter，late materization，...... 分布式计算引擎 • MPP弹性计算引擎：按需付费 • 租户隔离（彼此不影响） • ⾼可⽤（⾃动处理各种错误） • ⾼并发 PieCloudDB⽣态 • 各种外表数据源联邦查询组件天然⽀持（或者需少量修改） • 各种Postgres/Greenplum组件或者功能天然⽀持，如In-

计算节点: 无状态节点 (包括 Coordinator 和 Executer) ，主要负责接收用户请求和数据计算，支持 动态弹性伸缩，提供数据查询 、执行计划、查询优化、数据加载、连接管理、并行计算以及资源隔离 等功能; 3. 存储节点; 存算分离架构，支持本地存储和云存储，推荐采用对象存储，提供数据压缩、数据加密、 多模存储以及多级缓存等功能; 4. 云原生平台节点: PieCloudDB 集群管控 自己的数据库和虚拟数仓。不同的租户互相隔离,， 租户之间数据和元数据彼此都不可见。每个租户可以按需创建不同得角色和用户，不同用户可以拥有不同的权限。 。 人性化的管控平台 PieCloudDB 支持多计算集群 (也叫虚拟数仓) 配置，提供了一键部署功能，可以按需定义规格 (CPU/MEM/节点数 量等) ，管理运行状态，在允许租户复用资源的同时保证资源隔离 。 PieCloudDB 具备的可 以对数据 库内任何一份数据进行访问，避免了数据复制与移动的复杂性。此外，PieCloudDB 的云原生架构支持用户基于同一 份数据建立多个集群，每个集群拥有独立的计算资源和独立的权限管控，满足业务的隔离性和安全性需求。 * 多级缓存技术 在 PieCloudDB 的计算层，各个计算节点针对元数据和用户数据都设计了多层缓存结构。其中，元数据作为数据库系 统中最重要的特征信息，实现高速的元数据访问

无状态节点（包括 Coordinator 和 Executer），主要负责接收用户请求和数据计算，支持 动态弹性伸缩，提供数据查询、执行计划、查询优化、数据加载、连接管理、并行计算以及资源隔离 等功能； 3. 存储节点： 存算分离架构，支持本地存储和云存储，推荐采用对象存储，提供数据压缩、数据加密、 多模存储以及多级缓存等功能； 4 通过独特的设计，具备原生多租户能力，每个租户有自己的数据库和虚拟数仓。不同的租户互相隔离， 租户之间数据和元数据彼此都不可见。每个租户可以按需创建不同得角色和用户，不同用户可以拥有不同的权限。 PieCloudDB 支持多计算集群（也叫虚拟数仓）配置，提供了一键部署功能，可以按需定义规格（CPU/MEM/节点数 量等），管理运行状态，在允许租户复用资源的同时保证资源隔离 。 PieCloudDB 具备的可视化 数据 库内任何一份数据进行访问，避免了数据复制与移动的复杂性。此外，PieCloudDB 的云原生架构支持用户基于同一 份数据建立多个集群，每个集群拥有独立的计算资源和独立的权限管控，满足业务的隔离性和安全性需求。 在 PieCloudDB 的计算层，各个计算节点针对元数据和用户数据都设计了多层缓存结构。其中，元数据作为数据库系 统中最重要的特征信息，实现高速的元数据访问是提高数据库查询

弹性存储. • 计算和存储都：按需付费. • 多租⼾隔离. • 2023年3.14上公有云（阿⾥云）. • 更多功能增强 @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential PieCloudDB简介 (cont.) • 为什么我们觉得数据库云原⽣很重要？ • 破除数据隔离（⼀份数据就好）. • 否则⼀致性问题、也浪费存储空间 功能更全、OLAP更友好、更加贴近云原⽣需求. • 计算引擎 • V1（正在开发中）: SIMD执⾏器和各种计算优化. 甚⾄依赖于云成本. • V2: Pipeline引擎. • V3: 计算引擎资源调度隔离 - 类似⼀个计算操作系统.

Confidential • 在世界范围内的统计信息显示，Nosql和数据湖已经不在数据分析 领域占有主要市场 • Nosql和数据湖缺少很多支持数据分析的重要特性 o 缺少在高并发场景下的隔离性和一致性 o 和现有的BI工具很难集成 • 关系型数据库已经重新成为数据分析的主要平台 NoSQL 和数据湖已经不再是数据分析的主要平台 @2022 OpenPie. All rights @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential 计算引擎方面 • 完备的SQL语言支持 • 高效的分布式计算能力 • 完备的事务支持，隔离性 一致性 原 子性 公有云特性方面 • 存算分离 • 弹性的计算集群 • 只为必要的计算付费 @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential reserved. OpenPie Confidential @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential • 原子性 • 一致性 • 隔离性 • 持久性 @2022 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential • Segment节点并不持有持久化的数据，在扩张/收缩的过程中不涉及数据的移动