拉斯维加斯—— 在最近举行的亚马逊云科技 re:Invent 大会上，亚马逊正式推出了 Aurora DSQL 的公开预览版，这款具有多活高可用性的无服务器分布式 SQL 数据库，迅速成为业界关注的焦点。Aurora DSQL 的发布，不仅是对现有数据库技术的重大突破，也预示着云数据库领域新一轮竞争的开始。这款与 PostgreSQL 兼容的数据库选项，凭借其无限的可扩展性、卓越的可用性和创新的架构设计，引发了 AWS 社区的广泛讨论，并被许多与会者誉为本次大会的最大亮点。
Aurora DSQL：重新定义云数据库的边界
Aurora DSQL 并非简单的数据库升级，而是一次对传统数据库架构的彻底革新。它采用分布式架构，旨在解决传统关系型数据库在可扩展性和高可用性方面面临的挑战。据亚马逊云科技官方介绍，Aurora DSQL 具有以下几个显著特点：
- 无限可扩展性： Aurora DSQL 的分布式架构使其能够轻松应对数据量的增长和用户访问量的激增，理论上具备无限的扩展能力。这意味着企业可以无需担心数据库的性能瓶颈，专注于业务发展。
- 卓越的可用性： 在单区域配置下，Aurora DSQL 可实现 99.99% 的可用性；而在多区域多活配置下，可用性更是高达 99.999%。这种高可用性保证了业务的连续性，减少了因数据库故障造成的损失。
- 多活架构： 与传统的数据库主从复制模式不同，Aurora DSQL 采用多活架构，允许两个或多个区域同时接受读写操作，并实时同步数据。这种架构不仅提高了可用性，还降低了数据同步的延迟。
- 无服务器： Aurora DSQL 采用无服务器架构，用户无需管理底层的基础设施，只需专注于数据库的使用。这种架构简化了数据库的管理和维护，降低了运维成本。
- 缩放至零： Aurora DSQL 支持缩放至零，这意味着当数据库没有活动时，可以自动缩减资源，从而节省成本。这项功能对于那些具有周期性负载的应用来说尤为重要。
PostNL 首席工程师 Luc van Donkersgoed 对 Aurora DSQL 的评价颇高，他认为这是 DynamoDB 和 Postgres 的融合，是一个真正的无服务器关系型数据库，并将其视为 re:Invent 2024 的最大亮点。他的观点代表了许多技术人员对 Aurora DSQL 的期待和认可。
多活架构：突破传统数据库的瓶颈
Aurora DSQL 最引人注目的特性之一是其多活架构。传统的数据库通常采用主从复制模式，即只有一个主数据库负责写入操作，其他从数据库只负责读取操作。这种模式虽然简单，但在高可用性和性能方面存在一些局限性。
Aurora DSQL 的多活架构则允许两个或多个区域同时接受写入操作，并实时同步数据。这种架构不仅提高了可用性，还降低了数据同步的延迟。具体来说，Aurora DSQL 的多活架构具有以下特点：
- 双区域端点： 在多区域配置中，Aurora DSQL 通过两个区域端点提供服务，每个端点都连接到一个集群区域。这两个端点都呈现同一个逻辑数据库，并支持并发读写操作。
- 地理位置优化： 用户可以根据地理位置、性能或弹性等因素来平衡应用程序和连接，确保读取器始终看到相同的数据。
- 见证区域： 除了两个活跃区域外，Aurora DSQL 还使用第三个区域作为见证区域。见证区域接收写入链接集群的数据，并存储一个有限的加密事务日志窗口，以确保多区域持久性和可用性。
这种多活架构的设计，使得 Aurora DSQL 能够更好地应对各种复杂场景，例如跨地域的业务部署、高并发的访问请求以及突发的流量高峰。
乐观并发控制：提升事务处理效率
为了进一步提高事务处理的效率，Aurora DSQL 采用了乐观并发控制 (OCC) 而不是传统的锁定方法。OCC 的核心思想是，在事务执行期间不锁定资源，而是在事务提交时检查是否存在冲突。如果存在冲突，则回滚事务并重新执行。
亚马逊云科技的专家指出，由于 Aurora DSQL 的分布式架构，OCC 非常适用，因为它避免了在事务执行期间锁定资源，从而实现了更高的吞吐量和系统效率。OCC 的优势主要体现在以下几个方面：
- 避免死锁： 传统的锁定机制可能会导致死锁，即两个或多个事务相互等待对方释放资源，从而导致系统停滞。OCC 则避免了死锁的发生。
- 提高吞吐量： 由于不需要锁定资源，OCC 可以并发执行更多的事务，从而提高系统的吞吐量。
- 增强系统弹性： OCC 可以防止单个慢速事务影响或减慢其他事务的速度，从而增强了系统的弹性。
通过采用 OCC，Aurora DSQL 不仅提高了事务处理的效率，还增强了系统的稳定性和可靠性。
技术细节：深入解析 Aurora DSQL 的实现
亚马逊云科技副总裁兼杰出工程师 Marc Brooker 发布了一系列技术文章，深入解析了 Aurora DSQL 的实现细节。这些文章涵盖了事务延迟、写入管理、冲突检测、持久性、事务隔离和查询性能等多个方面。
Brooker 的研究表明，Aurora DSQL 的事务延迟相对于事务语句计数保持不变，即使跨区域也是如此。这表明 Aurora DSQL 在处理跨区域事务时具有很高的效率。他还详细解释了 Aurora DSQL 如何管理写入、检测冲突以及保证数据持久性。
这些技术细节的公开，不仅展示了亚马逊云科技在数据库技术方面的实力，也为开发者提供了深入了解 Aurora DSQL 的机会。
行业影响：挑战现有数据库格局
Aurora DSQL 的发布，无疑给现有的数据库市场带来了巨大的冲击。许多人认为，亚马逊云科技的这款新产品是对兼容 PostgreSQL 的 Neon、Cloudflare D1 和 Google Cloud Spanner 等数据库的有力挑战。
亚马逊的首席执行官在台上声称，通过将事务逻辑与存储层分离并以强一致性处理事务，Aurora DSQL 的读写速度达到了 Spanner 的四倍。这一说法引发了业界的广泛关注。
然而，Hacker News 上的反应褒贬不一。一些开发人员对 Aurora DSQL 的局限性表示担忧，例如不支持临时表、外键和视图，以及事务中不超过 10k 行的限制。这些局限性使得一些开发人员认为 Aurora DSQL 更像是一个键值存储，而不是一个完整的关系型数据库。
尽管如此，Aurora DSQL 的发布仍然具有重要的意义。它代表了云数据库技术的新方向，即分布式、无服务器、高可用性和高扩展性。随着技术的不断发展和完善，Aurora DSQL 有望成为未来云数据库的重要选择。
展望未来：机遇与挑战并存
Aurora DSQL 的发布，为开发者提供了新的选择，也为企业带来了新的机遇。通过使用 Aurora DSQL，企业可以构建更加可靠、可扩展和高效的应用程序。
然而，Aurora DSQL 的发展也面临着一些挑战。首先，其公共预览版目前仅在美国三个地区提供，这限制了其在全球范围内的推广。其次，一些开发人员对其局限性表示担忧，这需要亚马逊云科技在未来的版本中进行改进。
总的来说，Aurora DSQL 的发布是云数据库领域的一次重大突破。它不仅展示了亚马逊云科技在数据库技术方面的实力，也预示着未来云数据库的发展方向。随着技术的不断发展和完善，Aurora DSQL 有望成为未来云数据库的重要选择。
参考文献：
- Amazon Aurora DSQL: Distributed SQL Database with Active-Active High Availability. InfoQ. https://www.infoq.com/news/2024/12/amazon-aurora-dsql/
- 亚马逊云科技博客
- Marc Brooker 的博客
Views: 0