极致扩展性

MatrixOne 是一款超级整合异构云原生数据库，其整体基于存储、计算和事务分离的架构，拥有极致的弹性扩展能力，能够迅速应对用户负载的变动。随着数据量和业务的扩大，企业对数据库扩展性的需求日益增强。

通常情况下，无论用户数据从 0 增长到 100TB 级别，或者并发量从数百增长到数十万级别，MatrixOne 都能通过其无比的扩展能力满足性能需求。

业务需求

企业对数据库扩展性的需求主要源于以下痛点：

  • 数据量的增长：随着业务的发展，企业的数据量会持续增长。如果数据库的扩展性不佳，可能无法有效处理大量数据，导致查询速度下降，影响业务的正常运行。
  • 并发请求的增加：随着用户数量的增长，数据库需要处理的并发请求也会增加。如果数据库的扩展性不佳，可能无法有效处理大量并发请求，导致响应时间延长，影响用户体验。
  • 业务需求的变化：企业的业务需求可能会随着时间推移而改变。如果数据库的扩展性不佳，可能无法灵活应对这些变化，导致企业需要投入更多资源来调整和优化数据库。
  • 系统的可用性：如果数据库的扩展性不佳，可能无法有效应对硬件故障或网络故障，导致系统可用性降低，影响业务连续性。

如果数据库具有良好的扩展性，可以帮助企业提高数据处理能力，从而有效应对数据量的增长，处理并发请求的增加，并保证系统的可用性。

技术架构

MatrixOne 全面采用云原生架构，所有的组件都以容器形式存在，由 Kubernetes 进行统一管理。Kubernetes 本身具有强大的容器编排和管理能力，在 MatrixOne 中，手动扩展仅需要修改 Kubernetes 的配置。

scalability

功能优势

从上图技术架构角度看，MatrixOne 的极致扩展性主要体现在以下几个方面：

  • 分布式架构的灵活扩展：MatrixOne 采用了分布式存储和计算分离的架构，存储层、事务层、计算层的分离，使得 MatrixOne 在遇到系统资源瓶颈时，能够灵活实现节点的扩展。存储层主要基于对象存储，部分基于计算节点 CN 上的缓存。事务层基于无状态的事务节点 TN。计算层基于无状态的计算节点 CN。多节点的架构可以更有效地分配资源，避免热点和资源争抢。

  • S3 对象存储的无限扩展能力：MatrixOne 的核心存储完全基于 S3 对象存储。S3 对象存储具有天然的高可用性和无限扩展性，使得 MatrixOne 在数据存储方面具有极高的扩展性。无论数据规模如何增长，MatrixOne 都可以通过扩展 S3 存储来满足需求。在私有化部署环境中，MatrixOne 基于开源的 MinIO 组件搭建 S3 服务。在公有云环境中，MatrixOne 可以无缝利用公有云提供的对象存储服务。

  • 无状态的计算和事务节点：MatrixOne 的计算节点（CN）和事务节点（TN）是无状态的，这意味着它们可以随时进行横向扩展。无状态的设计使得计算和事务节点不需要存储任何持久化数据，从而可以轻松添加或删除，以应对不同的负载需求。这种设计使得 MatrixOne 在处理大规模并发请求时具有极高的扩展性和灵活性。（当前 0.8 版本 TN 节点尚不具备扩展能力，但是 TN 主要处理事务的提交信息，负载较低，因此单 TN 已足够处理较大规模的集群，后续版本会完善 TN 的扩展性）。

  • 不同负载及租户的独立扩缩：MatrixOne 通过 Proxy 模块可以将多个计算节点（CN）进行分组管理，组成 CN Set，通过标签来实现每组 CN Set 的独立扩缩。用户可以对不同租户指定不同的 CN Set，使租户之间负载隔离并独立扩展。也可以对不同负载指定不同的 CN Set，比如读负载和写负载，或者事务型负载和分析型负载，实现它们之间的隔离和独立扩缩。