目录
产品简介
He3DB 是移动云开源的云原生数据库产品，He3DB通过计算/存储分离、数据冷热分层和压缩、智能中间件等技术，来保证高性能和低成本完美兼得，在获得高性能的同时，最大化的帮助客户节省数据库使用成本。
He3DB 受Aurora论文启发，基于开源数据库PostgreSQL 改造的云原生数据库产品。架构上实现计算存储分离，主备节点共享一份数据（容量上限100T ），支持一主15备，RTO 绝对时间<30秒。
为什么叫He3DB？
He3 是氦元素同位素，是一种核聚变燃料，具有清洁、安全、高效等特点。和我们He3DB 追求的目标不谋而合。
产品定位
云上一般小型业务比较看重低成本，更偏向于使用RDS数据库服务。而中大型业务对性能或者可用性要求更高，而不得不选择云原生数据库。当前各大云厂商的云原生数据库从产品力的角度看已经大幅领先RDS，但是市场占有率RDS依然占据大头，最重要的原因就是RDS成本优势。我们团队认为RDS成本和云原生数据库产品力之间存在一个权衡，而正是这种权衡，让我们决定研发He3DB,我们对He3DB的定位既能向下占据部分RDS市场，又能向上承接部分云原生数据库业务。
He3DB不会一味的追求更大，更快，更强，而是会设置一个产品力上限，而这个上限能够满足移动云绝大多数用户使用场景，在这个前提下，我们会把降低成本作为He3DB持续追求的目标。
产品架构
He3DB架构分4层: 代理层, 计算层, 高性能存储层, 低性能持久层
中间件：用户通过中间件请求数据库服务，中间件支持PG协议，100%兼容PG SQL。中间最核心的能力就是选择合适的备机节点，保证读写数据的一致性以及备节点负载均衡，未来中间件能够自动感知业务负载，动态扩缩容备节点，保证服务的持续稳定。
计算引擎 ：基于Postgresql 源码改造，架构上实现了计算存储分离，主备共享数据。部分模块也做了相关优化：实现Aurora论文中提到的log is database，以及为了RTO时间绝对可控，实现wal 日志的delay replay
存储引擎：实现冷热分层：高性能存储层，以及冷数据持久层。
产品优势
目标：读QPS >100W 写TPS >10W
关健技术：
- 降低计算层往存储层写的数据量，从而提升写TPS性能。主要删除计算层往数据层写数据页(只写wal日志)以及关闭wal日志为了解决部分写而要写整个数据页的机制. 初步评估，相比PG 本身，写数据量能下降2/3左右
- 缩短RTO时间。 通过备机的wal delay replay技术（只回放内存中存在数据页的WAL日志），把回放操作由磁盘IO优化为内存IO.从而最大化的降低RTO时间
- 实现智能化中间件，保证读强一致性（通过记录主备wal replay点实现），最终能够通过增加备机，增加读吞吐能力。
- 数据冷热分层，我们能够定义每个备节点缓存不同的热数据，通过中间件，保证每一个读请求选择最佳缓存备节点，极端情况下，我们能够保证所有的读请求全部内存命中（需要修改buffer缓存算法，由空间考虑优化为缓存热数据）
- 计算引擎：提供serverless服务，按需扩缩量，保证计算资源的效能最大化，未来考虑进一步拆分CPU和内存资源，能够更精准管控计算资源
- 存储引擎：业务数据根据使用场景标识温度数，架构上实现冷热数据分层以及支持多种压缩算法。最终目标是保证性能前提下，最大化降低存储成本
- 实时备份：备份过程对业务零影响（备份进程独立于计算节点直接操作S3对象存储）
- 高性能存储层通过Raft算法保证高可用
- 冷数据持久层基于S3对象存储实现（S3由云服务商保证数据高可用以及高可靠）
- 计算引擎可以通过增加备机，线性增加读吞吐能力
- 高性能存储层，可以通过增加follower节点或者learner节点增加读吞吐能力
- s3可以增加节点，增加吞吐以及容量
所属公司
中移（苏州）软件技术有限公司（简称“移动云”）
关联产品
He3PG是中移（苏州）软件技术有限公司基于PG专为He3DB打造的高性能数据库计算引擎。
He3Proxy是中移（苏州）软件技术有限公司基于PG协议专为He3DB打造的高性能数据库代理项目。
He3FS是中移（苏州）软件技术有限公司基于JuiceFS专为He3DB打造的共享存储服务。
相关资料
He3DB 开源地址：https://gitee.com/he3db/
He3DB 官网：https://console.ecloud.10086.cn/op-help-center/doc/category/1218
He3DB 文档：https://gitee.com/he3db/he3pg
