云原生、存算一体、持久化，阿里云原生内存数据库Tair出世不凡

2020年“双十一”已经落幕。数据显示，11 月 1 日至 11 日2020 天猫“双十一”订单创建峰值达 58.3 万笔/秒，11月1日0点-11日零时30分，天猫成交额破3723亿元，双双再创新高。阿里天猫系统再次通过这场一年一度的“大考”。

在每年的“大考”中，是否能平稳地应对订单高峰时的流量，系统不崩溃、用户体验不下降，是通过“考试”的关键，为此，阿里的技术人员一直持续不断地研发技术、打磨产品，云原生内存数据库Tair就是其中最关键的产品之一。从2009年Tair首次应用在淘宝核心业务系统，至今已经连续11年Tair为阿里“双十一”提供了核心的在线访问加速能力，承受住了最高每秒15亿次的调用,是“双十一”不折不扣的一大功臣。

今年年初，这个在阿里集团内部服务多年，历经天猫“双十一”、优酷春晚、菜鸟、高德等业务场景磨练的产品被阿里云正式对外推出。尽管在内存数据库市场Tair才入场，但经过阿里连续11年“双十一”历练的Tair注定与众不同，其云原生加持下的存储一体、结合英特尔傲腾提供的持久化能力等等，使得Tair一出场就成为业界的焦点。

数据处理新趋势：实时、海量、低成本

今天的我们已经进入一个大数据时代，数据规模一直在快速增长。来自研究机构的数据显示，到2025年数据规模将是今年的4倍。与此同时，实时数据的处理占比会越来越高。据预测，到2022年50%以上的业务将需要采用实时处理数据方法来支撑业务的在线化运营。另外，新增数据中非结构性数据占比会大大提升，占比将会高达80%以上，同比增速超过50%。

应对这些以非结构化数据为主、实时在线的数据处理需求，传统数据库明显力不从心，而内存数据库成为越来越多人的选择。近几年，随着内存价格持续走低，以Redis、Memcache为代表的内存数据库迅速普及。据Verified Market Research在2020年发布的市场研究报告显示，全球内存数据库市场将以19.65%的复合年增长率增长。

不过，市场上现存的这些内存数据并没有充分满足企业的需求，主要体现在以下方面：

首先是成本，在所有存储介质中内存是最贵的，内存的成本是用户选择内存数据库首要的考虑条件，昂贵的内存成本也限制了内存数据库的普及。

其次是弹性。市场上现在的内存数据库产品普遍弹性不足，只能基于事先设好的参数值扩容，而无法根据业务的波峰、波谷的变化实时调整内存大小。

第三，计算能力不够丰富。大多数内存数据库数据模型以KV或者关系型为主，在非结构化数据占比将达到80%以上的今天，人们希望其能提供更加丰富的计算能力，如向量分析、向量处理、图数据类型临近点分析等处理。

第四是企业级的能力。内存数据库除了能提供传统缓存提供的数据访问加速能力之外，还希望能够提供持久化、智能分层存储以及热点打散等功能，这些都是很多企业级应用需要的关键能力。

值得高兴的是，随着技术的不断进步，特别是云计算以及新一代存储技术的出现，内存数据库面临的这些挑战正在逐步得到解决，新一代的内存数据库也应运而生，阿里云推出的云原生内存数据库Tair正是这样的一个产品。

“内存数据库正进入了新的阶段，云原生，持久化，融合计算是三大特征。” 阿里巴巴集团副总裁、阿里云智能数据库产品事业部总经理、高级研究员李飞飞表示。

阿里巴巴集团副总裁、阿里云智能数据库产品事业部总经理、高级研究员李飞飞

云原生加持的内存数据库Tair

阿里云推出的云原生内存数据库Tair是阿里内部自研的一个完全兼容Redis协议的 KVS 缓存系统。Tair诞生于2009年，最早应用于淘宝核心业务系统，随后逐渐进入阿里众多核心业务系统，经过多年持续不断的打磨、完善和改进，如今已经演进到Tair 3.0。Tair也被阿里云称为Redis 企业版。部分原因在于其最早的设计思路来自Redis，很多功能设计也参考了Redis，但更为重要的原因是，它完全兼容Redis的数据结构和接口API，原来采用Redis的应用可以无缝迁移到Tair。

当然，作为新一代内存数据库的代表，Tair已经超过了Redis，实现了从缓存到一个真正内存数据库的角色转变，越来越多核心应用除了使用Tair的缓存模式之外，也使用Tair作为数据的持久化存储方案。

在阿里云Tair实现从数据缓存到真正的内存数据库的角色转变过程中，存储技术的进步发挥了重要作用，特别是英特尔傲腾技术。英特尔的傲腾是近几年来存储介质的一次重大突破，傲腾数据中心级持久内存（AEP）通过3DXpoint技术实现了存储介质在性能和成本上平衡，既提供了接近DRAM的访问速度，同时还具有非易失性存储的能力。

基于傲腾数据中心级持久内存，Tair通过软硬结合实现了成本、性能和功能上的突破。目前，针对用户对访问延时、持久化、整体成本这三个核心的不同需求，基于DRAM、AEP和ESSD云盘存储介质，Tair推出了多种不同形态的产品，通过为用户提供更强的性能、更多的数据结构和更灵活的存储方式，来满足不同场景下的业务需求。

软硬一体实现突破

“结合傲腾AEP的特性，通过软硬件的融合Tair在成本、弹性、计算和企业级能力上都实现了突破。”李飞飞在接受记者采访时表示。

首先在成本上，得益于新技术的应用使得TCO有明显下降。比如，Tair的持久内存型形态单实例成本对比Redis社区版最高可降低30%，而容量存储型形态的单实例成本对比Redis社区版最高可降低85%。而且，数据持久化不依赖传统磁盘，保证每个操作持久化的同时提供近乎Redis社区版的吞吐和延时，极大提升业务数据可靠性。

其次，在弹性上，Tair通过计算和存储的解耦以及存储的池化，实现了无损的缩扩容，用户可以根据业务访问的波峰波谷动态、弹性地用一个池化的内存池提供无缝弹性，这就避免了用户为峰值“买单”，帮助用户节约的成本。

（编辑：南平站长网）

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