在數字化轉型浪潮中，企業對數據庫系統的需求也正在經歷深刻變革。傳統的IT系統在面對高動態、高復雜的業務時也越來越力不從心。為了更加高效地管理和動態調度數據庫資源，應對復雜多變的業務場景，高拓展性、高可用、資源靈活調度、低運維成本等逐漸成為了當下復雜環境的IT系統新趨勢。
沃趣QFusion數據庫私有云RDS基于K8S打造的大規模實例編排技術，針對傳統數據庫系統資源分配僵化、擴展能力受限以及運維成本高昂等問題，提供資源統一管理、自動化運維和高可用保障的技術方案，大幅增強企業數據庫系統的敏捷性和穩定性。
隨著業務量增長和復雜性增加，傳統的虛擬化架構以及傳統集群架構存在諸多局限性，難以應對現代企業對資源調度、高可用性和運維自動化的更高要求。VMware、Hyper-V等虛擬化技術雖然可以在物理服務器上運行多個虛擬機實例來提高資源利用率，但在資源調度的靈活性、動態擴展和自動化運維方面依然存在不足。
資源靈活調度難：數據庫實例通常被綁定到特定的物理或虛擬節點，資源調度能力受到限制，無法根據業務的實時需求進行快速擴展。面對突發的高并發請求難以及時響應，造成系統性能瓶頸。
高運維成本與運維復雜性：數據庫實例的管理、版本升級、擴展和故障恢復都需要大量的人力投入，容易產生人為錯誤，導致系統中斷風險增加。
資源利用率低下：資源分配和管理不夠靈活導致部分節點過載，而其他節點資源閑置，形成“資源孤島”。資源分布不均往往會造成顯著的資源浪費和性能問題。
數據一致性較差：在開發、測試和生產環境中保持一致性對于確保系統的穩定性至關重要。很多企業內部非單一云環境，私有云、公有云、混合云共存是常態，這種環境下數據一致性難以保障，環境間的不兼容性問題頻繁發生。
業務連續性問題頻現：對于依賴數據庫進行關鍵業務操作的企業而言，系統的高可用性和業務連續性至關重要，當數據庫實例出現故障時，往往需要人工干預才能完成恢復，恢復時間不可控。
大規模容器編排技術所帶來的資源池化、自動化調度和彈性伸縮等能力，能夠很好地解決這些問題。它可以幫助企業提高對現有資源的精細化管理、自動化運維、彈性擴展以及對復雜業務場景的適應性。
QFusion所具備的大規模編排特性，其背后的基礎是容器化技術和資源池化管理。在此之上，衍生出了多個技術特性：
資源池化管理
通過資源池化管理，QFusion可將計算、存儲和網絡等資源抽象為可共享的池，使數據庫實例不再被固定綁定到特定物理節點，能夠動態從共享的資源池中獲得資源分配。
資源隔離與標準化部署
在操作系統層面利用Cgroup內核技術實現資源的隔離和標準化部署。共同物理/虛擬機節點上的數據庫實例運行期間隔離網絡空間、掛載目錄以容器的方式運行，可以被獨立管理、啟動和銷毀，靈活的根據業務QoS需求，定義每個數據庫實例的IO吞吐、網絡吞吐和訪問安全等。
自動化調度與負載均衡
基于節點資源情況、數據庫實例需求和當前系統負載，自動決定將容器調度到哪個節點上運行，提供服務發現和自動負載均衡，感知業務負載和趨勢，業務通過自定義規則動態實現數據庫集群的橫向擴展，靈活應對業務高峰期訪問確保數據庫實例服務正常運行
高可用與高容錯
QFusion具備自愈能力，每個數據庫類型都有獨立的Operator控制器，沉淀了沃趣科技客戶故障場景自動探測和恢復的運維經驗。最大限度保障實例的可用性。同時根據實時業務負載，可動態增加或減少數據庫實例數量，自愈能力可以確保當數據庫實例出現故障時，系統能夠自動重啟該實例或調度到其他健康節點，保證數據庫服務的高可用性。
Operator控制器工作示意圖
狀態管理與持久化
通過狀態管理確保每個數據庫實例具有唯一標識和穩定的網絡身份，數據庫的數據能夠在容器重啟或遷移時保持不丟失，保障數據一致性。
高性能本地存儲
默認支持高性能本地存儲，支持第三方CSI標準分布式存儲。這種存儲靈活性使得QFusion能夠很好地滿足大數據量實例的編排、備份和橫向擴展需求。
在上述技術特性加持下，QFusion數據庫私有云RDS無論是在物理機集群或虛擬機集群上，均可以為企業提供容器自動部署、擴展和管理等里，滿足了數據庫容器化后數據庫實例副本、水平自動擴展、命名與發現、負載均衡、滾動升級、資源監控等功能，依賴自動資源調度編排能力，實現容器的自動化部署和復制，在線隨時擴展或收縮容器規模，提供數據庫負載均衡，同時能快速進行升級擴容。
QFusion數據庫私有云RDS架構圖
基于大規模編排技術，QFusion數據庫私有云RDS可幫助企業構建現代化數據庫基礎設施，使IT系統能夠在業務增長和變革過程中快速調整，為企業發展奠定堅實基礎。
動態分配，實現資源利用最大化
大多數企業在IT系統部署完成后，硬件資源通常固定不變，而業務需求卻不斷變化，導致資源緊張或浪費。以證券公司所面臨的流量波動為例，其交易系統在工作日高峰時段流量驟增，而在夜間和周末則明顯下降。QFusion基于大規模編排技術實現了資源動態調度，根據實際業務負載對資源進行自動分配與回收。在保障高峰期性能的同時，減少低峰期的資源浪費，從而提升資源利用率并降低成本。
屏蔽硬件差異，跨云統一管理
在多云或混合云部署的業務中，各平臺技術架構不同，傳統方案難以支持跨環境的高效管理。QFusion基于大規模編排技術為企業提供統一的部署標準和操作接口，使應用可以在不同的云平臺上無縫運行。它能夠在混合云或多云環境中保持一致的管理方式，降低運維復雜性，避免云差異帶來的系統不穩定性，使業務部署更靈活高效。
自動化運維，大幅降低運維成本
自動化配置管理、實時監控、集中化日志、智能故障處理、按需擴展和滾動更新等自動化運維特性可以確保系統的高效管理，使得企業能夠在快速增長的業務需求下，維持高效、可靠的服務。
企業的實時數據分析平臺每天產生大量日志，手動檢查這些日志不僅耗時，而且難以實時發現數據傳輸過程中的異常。QFusion在大規模編排技術之上，為運維管理人員提供自動化運維能力，通過自動化運維，大規模編排技術不僅減輕了運維人員的日常負擔，也提升了系統的整體可用性和穩定性。
高可用與容錯能力
對于關鍵業務系統，最核心的要求是要確保穩定與業務連續性，QFusion基于大規模編排技術為IT系統提供強大的自愈能力與容錯能力。確保了即使在高并發、高故障風險的場景中，業務也能保持穩定運行。即使出現意外情況，系統能夠通過快速檢測、隔離、轉移和重啟服務，使得企業能在大規模、復雜環境下實現真正的高可用架構。
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