014 云原生之云数据库

构建 Serverless 应用程序意味着开发人员可以将精力专注于核心业务代码上，而无须管理和操作云端或本地的服务器或运行时。Serverless 真正做到了在部署应用时无须涉及基础设施的建设，自动构建、部署和启动服务。

FaaS（Function as a Service，功能即服务）是 Serverless 中最具代表性的服务形态。它把应用逻辑拆分为多个函数，并通过事件驱动的方式触发执行每个函数。

Service Mesh 又称服务网格。之所以称为服务网格，是因为每台主机上同时运行了业务逻辑代码和代理，此时，这个代理被形象地称为 Sidecar（业务代码进程相当于主驾驶，共享一个代理相当于边车），服务之间通过 Sidecar 发现和调用目标服务，从而在服务之间形成一种网络状依赖关系，然后通过一种独立部署的称为控制平面（Control Plane）的独立组件来集中配置这种依赖调用关系，以及进行路由流量调拨等操作。

分布式消息队列包含以下几个模块：

客户端：提供了消息的接收与订阅 API，同时内置了重试、熔断等高可用功能。

注册中心：提供了集群管理、元数据管理、路由和服务发现等功能。

计算节点：在消息队列的服务端 Broker 中，计算部分包含高性能的传输层以及可扩展的 RPC 框架，用于处理来自客户端的不同请求。

存储引擎：Broker 的核心为存储引擎，某些消息队列可能会将存储引擎与计算节点拆分开来，主要是为消息提供高性能持久化，以队列方式组织消息，用以保证消息必达。

传统的企业数据库系统根据其主要功能和性能不同，可分为 OLTP（OnLineTransaction Processing，联机事物处理）系统和 OLAP（OnLine AnalyticProcessing，联机分析处理）系统。在传统数据库架构中，OLTP 数据库和 OLAP 数据库是完全分离的。

OLTP 系统一般采用行式存储，对于运营型负载（指包含许多小事务和大量数据更新的负载）非常高效。OLAP 系统则与之相反，它一般采用列式存储，对于分析型负载（指包含大而复杂的查询，需要遍历大量行的负载）非常高效。另一方面，由于存储结构自身的局限性，行式存储不利于分析型查询的执行，列式存储不利于运营型事务的执行。

传统 NoSQL 的弹性能力是由所部署的节点数量决定的，这就意味着，要提升 NoSQL 的弹性能力，节点上的 CPU、存储和内存三大主要核心资源需要进行同比例的扩展。

实现云原生多模数据库时，可以选择更深一层的技术抽象，将时序数据抽象为文件模型，即在存储池上的接口以文件为操作单位。这样虽然在工程上放弃了一定的便捷性，但可以换取不同数据模型的最高效率。

数据库在传输层加密时会使用 SSL 机制，在存储层则有两种实现方式：落盘加密（Data at Rest Encryption，DRE）和数据库透明加密（Transparent DataEncryption，TDE）。落盘加密是通过基础设施层的云盘加密能力实现的。数据库透明加密是数据库特有的加密方式，即对数据文件执行实时 I/O 加密和解密，数据在写入磁盘之前进行加密，从磁盘读入内存时进行解密，密钥使用 KMS 进行管理。所谓透明，是指对应用来说是无感知的，数据在内存中仍然是解密状态。