随着数字经济时代的到来以及“十四五”规划的实施，作为三大基础软件之一的数据库行业正在掀起一股国产化浪潮。在这个背景下，国产数据库市场呈现出百花齐放、齐头并进的新格局。数据库行业面对日新月异的市场变化和用户需求，对多类型数据库和数据库一体机平台的需求越来越高，特别是要求高可用、高性能、高稳定性和弹性扩展等方面的特点。

天玑数据的PBData-V数据库一体机平台是一种集成了各种数据库环境设计的融合架构。通过工程化手段，该平台可以集成数据库运行所需的全部IT基础设备，并向用户提供开箱即用的整体解决方案。本文将详细探讨该平台的应用场景、实现原理和优点等内容。

1. 背景描述

天玑数据采用分布式存储架构

• 在存储软件层面上，使用工业标准的X86、ARM服务器作为存储节点，实现数据副本和负载均衡。
• 在数据库层面上，PBData-V平台支持多类型、多版本数据库，计算节点也采用工业标准的X86、ARM服务器来实现。支持的数据库包括Oracle、Mysql、PostGreSql、Opengauss、Gbase、达梦、人大金仓等。

为了支撑核心业务数据库的稳定高速运行，天玑数据自主研发了一套高性能、高扩展性和高性价比的PBData-V数据库一体机产品。该产品支持一键流程化创建数据库运行平台，并提供对数据库、存储平台、服务器软硬件等方面的统一监控管理，简化运维复杂度。

2. 设计与实现

天玑数据PBData-V数据库一体机平台由两个核心组成部分构成：SmartStor-X分布式存储软件和SmartMon-V统一监控管理软件。

2.1 SmartStor-X分布式存储软件

SmartStor-X分布式存储软件是一种高度可扩展的存储引擎，能够实现数据的块和文件存储。SmartStor-X不仅能够提供高性能、高可用、高扩展的存储方案，而且支持海量数据存储，实现SSD和HDD的混合架构，从而大幅度提高存储资源利用率。

SmartStor-X分布式存储软件的架构设计十分优秀，由设备层、引擎层、服务层和接口层四个部分构成。

• 设备层由存储节点的SSD和HDD构成，支持主流的SATA/SAS硬盘、PCI-E、Nvme SSD等多种接口介质。
• 引擎层通过分布式集群和一致性哈希算法实现PhegData-X的分布式存储引擎，负责数据的分配、调度和副本的强一致性维护，以及集群异常后的自动重构。
• 服务层提供智能缓存组件、多副本配置、卷的精简配置、卷的快照/克隆功能，同时还支持多存储池和卷的远程容灾功能。
• 接口层除了支持高性能的私有客户端，还兼容了传统的iSCSI和FC接口，并提供了openstack cinder接口、第三方对接resful接口和监控报警对接接口snmp，以满足不同用户的需求。

2.2 SmartMon-V统一监控管理软件

SmartMon-V统一监控管理软件简化了IT基础架构，将手工部署环节替换为自动化管理，同时扩展了丰富的数据库类型选择，可为多个部门提供服务。使用传统方式部署数据库环境可能需要数天甚至数周的时间，但PBData-V管理平台可以将其缩短为只需几十分钟，大大提升业务敏捷性。所有数据库和存储资源池的日常管理都可以通过可视化的统一监控管理软件快捷完成。同时，天玑数据PBData-V平台提供了可信的一体机监控数据、及时响应的报警功能、直观的数据库集群状态和性能趋势展示、可靠的数据分布视图，以及集群会话和系统日志展示等多种功能，方便用户监控存储和数据库的状态。

天玑数据PBData-V数据库一体机通过SmartStor-X和SmartMon-V的联合作用，成功应对企业对高性能和高可用性的数据库需求，为企业数据库基础架构的转型提供有力支持。

3. 产品优势与特点

我们自主研发了天玑数据PBData-V数据库一体机平台，该平台运用了分布式存储技术、智能缓存技术，以及RDMA存储直接访问技术和可持久化内存加速技术等，并以IB网络为基础，从而实现了高性能、高可靠、高扩展性的数据库一体机平台。该产品具有以下优点：

• 开放架构

采用通用X86、ARM服务器，支持主流CPU芯片和操作系统，极大提升了平台的可维护性和性价比。

• 安全可靠

全冗余架构和多副本存储架构有效防止数据丢失，即便存在单点故障也不会影响系统的正常运行。

• 高性能

采用InfiniBand或以RoCE以太网高速互连和Nvme Over Fabric高速协议，提供完美的极致性能。

• 高可扩展性

在线动态扩展节点，容量和性能弹性增长，可快速响应业务需求，极大提升了系统的可扩展性。

• 易管理

平台提供智能方便的安装、部署和管理功能，具备对硬件设备的深度实时监控能力，为用户提供简单、便捷、友好的操作体验，降低了管理和运维成本，使得平台易于管理。

4. 应用场景

天玑数据PBData-V数据库一体机适用于大型数据仓库、同城双活容灾以及中、大型核心数据库业务系统等需求，特别适合以下几种客户场景：

1. 数据仓库和报表（OLAP）类系统 ，对数据库IO性能和存储容量扩展要求高，但对可用性和容灾要求不高。与传统高端存储相比，PBData-V数据库一体机具有更高的性能、扩展性和性价比等优势。
2. 联机事务处理（OLTP）类系统 ，对实时性和并发性要求高，对数据操作频繁，响应对CPU及IO要求极高。PBData-V数据库一体机可以提供充足的计算能力，并显著降低IO延迟。
3. 面对数据库数量、种类众多的情况，需要整合数据库的场景 。PBData-V数据库一体机可以降低运维复杂度和维护成本，提高资源利用率，并支持弹性扩展能力。
4. 面对超高可用性、数据库同城双活场景 。PBData-V数据库一体机可实现两个数据中心均能对外提供读写服务，确保数据零丢失、业务零中断。

5. 应用案例

天玑数据的PBData-V数据库一体机已成功应用于运营商、交通、金融、通讯和政府等行业，这里我们将举例介绍一个典型案例，展示PBData-V如何实际应用于客户业务。

• 客户需求

由于业务快速增长，数据中心平台面临着架构演进和灵活扩展的问题。传统基于Oracle数据库的小型机专用设备，无法满足日益增长的容量、性能和多样化业务场景的需求。此外，该环境也面临形态、实施成本和复杂性等问题。因此，该客户寻求釆用国产基于通用标准架构的服务器架构、软硬件分离和分布式存储方式，以改善其数据库运行环境，提高灵活性和可扩展性。旨在实现跨数据中心的冗余双活，并支持Mysql、达梦等关系型数据库的后续发展。

• 我司方案

为了解决同城双活方案的问题，该客户采用主备数据中心各使用PBData-V 4+3节点数据库一体机。在保持Oracle数据库不变的前提下，替换原有HP X86+存储的封闭数据库基础架构。通过DDS传输同步，在备库中心与生产数据库之间大幅缩短同步时间，进而降低了RPO及RTO。当前，该平台的一套数据库一体机可以同时承载财务管理会计系统、数据中心前置数据库等多套数据库。未来，该平台将继续承载管理类系统，如内控等系统，并且还可以部署Oracle、MySQL、达梦等类型的数据库，以提高其灵活性和可扩展性。

• 客户收益

通过采用PBData-V数据库一体机，替代原本的HP小型机架构，不仅降低了存储和维护成本，还极大地提升了存储系统的灵活性、可扩展性和可用性。此外，PBData-V还支持多种异构数据库同时部署，共享同一套分布式存储，仅需按需扩容计算节点资源。综合来看，其总体效果完全超出预期，达到了更高的水平。

6. 结论

作为一家专注于IT基础架构产品与解决方案的领先提供商，天玑数据在数据库一体机领域经过多年技术创新和严格测试验证，已经实现了高性能、高可用性和高扩展性的数据库一体机软件产品和解决方案。可以满足各种异构数据库高性能需求。未来，天玑数据将继续以客户需求为导向，不断提高数据库一体机的技术水平，构建高性能、高可靠性和高安全性的数据库一体机环境，为企业提供高品质的无忧数据库一体机服务。