在数字化转型浪潮中，企业对数据库系统的需求也正在经历深刻变革。传统的IT系统在面对高动态、高复杂的业务时也越来越力不从心。为了更加高效地管理和动态调度数据库资源，应对复杂多变的业务场景，高拓展性、高可用、资源灵活调度、低运维成本等逐渐成为了当下复杂环境的IT系统新趋势。
沃趣QFusion数据库私有云RDS基于K8S打造的大规模实例编排技术，针对传统数据库系统资源分配僵化、扩展能力受限以及运维成本高昂等问题，提供资源统一管理、自动化运维和高可用保障的技术方案，大幅增强企业数据库系统的敏捷性和稳定性。
随着业务量增长和复杂性增加，传统的虚拟化架构以及传统集群架构存在诸多局限性，难以应对现代企业对资源调度、高可用性和运维自动化的更高要求。VMware、Hyper-V等虚拟化技术虽然可以在物理服务器上运行多个虚拟机实例来提高资源利用率，但在资源调度的灵活性、动态扩展和自动化运维方面依然存在不足。
资源灵活调度难：数据库实例通常被绑定到特定的物理或虚拟节点，资源调度能力受到限制，无法根据业务的实时需求进行快速扩展。面对突发的高并发请求难以及时响应，造成系统性能瓶颈。
高运维成本与运维复杂性：数据库实例的管理、版本升级、扩展和故障恢复都需要大量的人力投入，容易产生人为错误，导致系统中断风险增加。
资源利用率低下：资源分配和管理不够灵活导致部分节点过载，而其他节点资源闲置，形成“资源孤岛”。资源分布不均往往会造成显著的资源浪费和性能问题。
数据一致性较差：在开发、测试和生产环境中保持一致性对于确保系统的稳定性至关重要。很多企业内部非单一云环境，私有云、公有云、混合云共存是常态，这种环境下数据一致性难以保障，环境间的不兼容性问题频繁发生。
业务连续性问题频现：对于依赖数据库进行关键业务操作的企业而言，系统的高可用性和业务连续性至关重要，当数据库实例出现故障时，往往需要人工干预才能完成恢复，恢复时间不可控。
大规模容器编排技术所带来的资源池化、自动化调度和弹性伸缩等能力，能够很好地解决这些问题。它可以帮助企业提高对现有资源的精细化管理、自动化运维、弹性扩展以及对复杂业务场景的适应性。
QFusion所具备的大规模编排特性，其背后的基础是容器化技术和资源池化管理。在此之上，衍生出了多个技术特性：
资源池化管理
通过资源池化管理，QFusion可将计算、存储和网络等资源抽象为可共享的池，使数据库实例不再被固定绑定到特定物理节点，能够动态从共享的资源池中获得资源分配。
资源隔离与标准化部署
在操作系统层面利用Cgroup内核技术实现资源的隔离和标准化部署。共同物理/虚拟机节点上的数据库实例运行期间隔离网络空间、挂载目录以容器的方式运行，可以被独立管理、启动和销毁，灵活的根据业务QoS需求，定义每个数据库实例的IO吞吐、网络吞吐和访问安全等。
自动化调度与负载均衡
基于节点资源情况、数据库实例需求和当前系统负载，自动决定将容器调度到哪个节点上运行，提供服务发现和自动负载均衡，感知业务负载和趋势，业务通过自定义规则动态实现数据库集群的横向扩展，灵活应对业务高峰期访问确保数据库实例服务正常运行
高可用与高容错
QFusion具备自愈能力，每个数据库类型都有独立的Operator控制器，沉淀了沃趣科技客户故障场景自动探测和恢复的运维经验。最大限度保障实例的可用性。同时根据实时业务负载，可动态增加或减少数据库实例数量，自愈能力可以确保当数据库实例出现故障时，系统能够自动重启该实例或调度到其他健康节点，保证数据库服务的高可用性。
Operator控制器工作示意图
状态管理与持久化
通过状态管理确保每个数据库实例具有唯一标识和稳定的网络身份，数据库的数据能够在容器重启或迁移时保持不丢失，保障数据一致性。
高性能本地存储
默认支持高性能本地存储，支持第三方CSI标准分布式存储。这种存储灵活性使得QFusion能够很好地满足大数据量实例的编排、备份和横向扩展需求。
在上述技术特性加持下，QFusion数据库私有云RDS无论是在物理机集群或虚拟机集群上，均可以为企业提供容器自动部署、扩展和管理等里，满足了数据库容器化后数据库实例副本、水平自动扩展、命名与发现、负载均衡、滚动升级、资源监控等功能，依赖自动资源调度编排能力，实现容器的自动化部署和复制，在线随时扩展或收缩容器规模，提供数据库负载均衡，同时能快速进行升级扩容。
QFusion数据库私有云RDS架构图
基于大规模编排技术，QFusion数据库私有云RDS可帮助企业构建现代化数据库基础设施，使IT系统能够在业务增长和变革过程中快速调整，为企业发展奠定坚实基础。
动态分配，实现资源利用最大化
大多数企业在IT系统部署完成后，硬件资源通常固定不变，而业务需求却不断变化，导致资源紧张或浪费。以证券公司所面临的流量波动为例，其交易系统在工作日高峰时段流量骤增，而在夜间和周末则明显下降。QFusion基于大规模编排技术实现了资源动态调度，根据实际业务负载对资源进行自动分配与回收。在保障高峰期性能的同时，减少低峰期的资源浪费，从而提升资源利用率并降低成本。
屏蔽硬件差异，跨云统一管理
在多云或混合云部署的业务中，各平台技术架构不同，传统方案难以支持跨环境的高效管理。QFusion基于大规模编排技术为企业提供统一的部署标准和操作接口，使应用可以在不同的云平台上无缝运行。它能够在混合云或多云环境中保持一致的管理方式，降低运维复杂性，避免云差异带来的系统不稳定性，使业务部署更灵活高效。
自动化运维，大幅降低运维成本
自动化配置管理、实时监控、集中化日志、智能故障处理、按需扩展和滚动更新等自动化运维特性可以确保系统的高效管理，使得企业能够在快速增长的业务需求下，维持高效、可靠的服务。
企业的实时数据分析平台每天产生大量日志，手动检查这些日志不仅耗时，而且难以实时发现数据传输过程中的异常。QFusion在大规模编排技术之上，为运维管理人员提供自动化运维能力，通过自动化运维，大规模编排技术不仅减轻了运维人员的日常负担，也提升了系统的整体可用性和稳定性。
高可用与容错能力
对于关键业务系统，最核心的要求是要确保稳定与业务连续性，QFusion基于大规模编排技术为IT系统提供强大的自愈能力与容错能力。确保了即使在高并发、高故障风险的场景中，业务也能保持稳定运行。即使出现意外情况，系统能够通过快速检测、隔离、转移和重启服务，使得企业能在大规模、复杂环境下实现真正的高可用架构。
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