Ibm solid db overview v6.3 20090320

IBM solidDB & solidDB Universal Cache

黄庆双
huangqs@cn.ibm.com
13911050825

IBM 软件部, solidDB

Ver. Dec. 2008 © 2008 IBM Corporation

IBM SWG – Information Management Software

关于Solid….

业界领先的内存数据库

92年成立， 10+年商用历程
Solid的客户包括Airbus、Alcatel、Cisco、HP、Motorola、
Nokia-Siemens、NEC、Nortel等几百个知名企业
超过三百万的应用部署
在通信行业广泛使用
快速、灵活、高可靠

2 IBM Confidential © 2008 IBM Corporation


Solid遍布各个行业的知名客户

BUSCOM
Unclassified, 45

Communications, 73
Automotive, 3
Publishing, 5
e-business, 5
Gaming, 6
Manufacturing, 10

Transportation, 13

Retail , 13

Cross-Industry, 64
Financial Services, 20

Public Sector , 21

Healthcare, 23 Education, 24



Solid在电信行业的应用
先进的OSS解决方案 Solid部分客户
– HP OpenView 系列
– Nokia Traffica
– Nortel Shasta
高可靠性应用平台
– Siemens TSP7000
– Nortel Siren
– NEC
智能控制
– SIP 应用服务器、Class 5 软交换、媒体网关、
IMS 控制器 (HSS..)
关键应用
– VoIP
– Push-to-Talk
– E-911
– Online Charging



IBM solidDB 产品系列
IBM solidDB Universal Cache
App App App
IBM solidDB
(standalone)

Applications

Universal Cache



IBM solidDB是…关系型数据库（RDBMS）

高性能数据库服务器
– 可扩展性强
– 基于多线程
– 并发控制 Client
– 支持标准：SQL、ODBC、JDBC Application(s)
– 乐观锁和悲观锁
ODBC SA JDBC

基于事务
– 自动恢复
– 完整的事务处理（ACID）

可嵌入至应用程序
– 最小内存开销： ~5MB
– 广泛的平台支持
– 链接库或C/S模式
– 零维护



solidDB: 全功能的关系型内存数据库
通讯:
ANSI SQL89, SQL92 及SQL99 • Client/Server
ODBC、JDBC 驱动, SA（Solid API) • 链接库
存储过程
JDBC ODBC SA
触发器和事件
完整的事务处理 (ACID)
并发控制 Solid
Solid
事务级别控制
内存基于磁盘
基于成本的优化器的
引擎
多线程数据库引擎引擎
Unicode
在线备份
自动失败回滚
批量加载数据
数据导出工具永久数据
内建计划调度
图像管理工具
对 BLOB和CLOB 数据类型的强大处理空间要求
磁盘数据库 • 数据库程序：3M
能力 • 完全的检查点 • 最小RAM要求：5M
支持多种平台 • 完全的日志 • 最小数据库文件：1M



特点：
内存和磁盘混合型数据库
远程访问
App App App App
双引擎数据库

solidDB
ODBC SA JDBC
内存数据库

API
磁盘数据库 Client RPC
表的存储位置确定基于应用 TCP/IP

考量
链接式应用
对应用程序透明 App App Server RPC
查询操作可以同时访问两种
SQL engine
类型的表连接其它

solidDB
检查点机制相同，只有一份 In-memory 节点

Flow
db engine Disk-
数据文件 In-memory
based
db engine
性能最大化 tables 连接HA

HSB
节点
易于优化 Disk storage manager

数据库文件
检查点
第一款混合型数据库！
第一款混合型数据库！日志



solidDB 支持的表类型
表类型特点创建方式

持久型内内存表默认类型，数据存储在内存中，并有磁盘 CREATE TABLE tab_name
存表映象； (col_1 INT, xxxx) STORE
支持Log和Checkpoint持久化机制； MEMORY
支持行级锁、表级锁和事务隔离级别或DefaultStoreIsMemory=Yes
全局临时所以数据存储在内存中，没有磁盘映象；不支持 CREATE TRANSIENT TABLE
内存表 Log和Checkpoint持久化机制； tab_name (col_1 INT, xxxx)
支持行级锁、表级锁和事务隔离级别；全局可见
性能比持久型内存表好；
数据不复制到HSB的备节点；
局部临时所以数据存储在内存中，没有有磁盘映象；不支 CREATE TEMPORARY TABLE
内存表持Log和Checkpoint持久化机制； tab_name (col_1 INT, xxxx)
不支持行级锁，会话级可见；
性能在所有表中最好；
数据不复制到HSB的备节点
持久型磁数据存储在磁盘中，支持Buffer Pool； CREATE TABLE tab_name
盘表支持Log和Checkpoint持久化机制； (col_1 INT, xxxx) STORE DISK
支持行级锁、表级锁和事务隔离级别；或DefaultStoreIsMemory=No



IBM solidDB 内存数据库性能

solidDB 6.0 内存数据库企业级磁盘数据库

160,000
solidDB内存数据库能
140,000
120,000 高达10倍的性能
100,000
MQTH

80,000
60,000
40,000
20,000
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1,000 1,100 1,200
时间 [s]

TM1 v.4.0.1 基准测试(2008-2-6)，10分钟的预热和20分钟的采样。
128 个并发客户端模拟10万个移动电话用户。
solidDB使用异步日志，链接库模式，每5分钟执行检查点。
IBM 刀片服务器：2个2.66GHz Intel Xeon双核CPU、4GB内存、
Windows Server 2003 RR SP2。



solidDB内存数据库引擎的性能
与多处理器的扩展

IBM solidDB 内存数据库引擎 TM1 基准测试：

80,000 模拟HLR 1百万用户数，
66910 70,000 80: 20读写比例的工作负
60,000 荷； 8个双核AMD
50,000 CPU；SuSe 10平台

MQTH
36533
40,000
30,000 与solidDB 6同一台机器上
18449 20,000 32个客户端并发
6518
10,000
0 MQTh = 每秒完成的事务
1 2 4 8 （TPS）
双核CPU数量

solidDB 6.0 内存数据库引擎



业界领先的高可用功能：
Solid HSB（电信级的高可用集群功能）

高可用数据库
应用程序 – 满足5个9或6个9的高可用环境
– 同步的（或异步的）自动事务复制
– 1+1 冗余拓扑
事务读写操作读操作 – 对应用程序透明的失败切换
快速切换
– 1秒内的失败切换
易于实施
主数据库从数据库 – 无需专门的硬件

事务 – 可使用低配置的机器
支持轮替式升级

符合SAF规范 (www.saforum.org)
同步/异步复制
可选的数据安全级别
自动恢复功能



solidDB HSB 复制模式
1-safe 及 2-safe 复制

激活备用
1-safe
提交
OK 事务同步异步复制
异步复制
+ 事务提交响应时间短
+ 事务提交响应时间短
OK -失败接管时，可能会丢失事务
-失败接管时，可能会丢失事务

响应时间
主节点从节点
数据库数据库

2-safe
提交事务同步同步复制
同步复制
+ 失败接管时，不会丢失事务
+ 失败接管时，不会丢失事务
OK
OK - 事务提交响应时间稍长
- 事务提交响应时间稍长

主节点从节点
数据库数据库



solidDB HSB 性能 vs 单点数据库性能

TM1基准测试：
– 单点solidDB数据库（同步日志模式）对比
– solidDB HSB双机架构（2safe同步复制模式）

3500
3269

3000

2500

2034
事务/秒（TPS）

2000
R20W80
1465 R80W20
1500

1000
711

500

0
单点数据库（同步日志） HA双机架构（同步复制模式）

solidDB HSB数据库比单点数据库更快



solidDB HSB 透明失败切换

独有的TF技术
应用程序
Transparent Failover (TF)

在切换后，保留Connection或Session 虚拟连接

信息
ODBC/JDBC
ODBC/JDBC驱动自动识别可用数据库，驱动
无需虚拟IP TF
实际连接实际连接

在API级自动完成失败切换和状态转
换，对应用程序透明
主数据库从数据库
即使数据库系统发生了Failover，应用 HA

程序也不会中断，不影响应用程序对外
提供服务异常主数据库



solidDB HSB 自动负载均衡功能

集成负载均衡功能
应用程序
主数据库可读可写，从数据只读

读/写只读对应用程序透明，由数据库驱动自
动将部分只读事务分发到从数据库

充分利用从数据库的硬件资源

主数据库
HA
从数据库提高系统的吞吐率



solidDB HSB性能：
负载均衡 (80% 读, 20% 写)

TM1 - solidDB 6.0 Beta (DBE) - Test:R80/W20
(2CPU/4core server)

25000

20000

15000 Standard HSB
Clustered reads 25%
10000 Clustered reads 50%

5000

0
1 4 16 64
# of Concurrent Clients

挖掘“备用”数据库的读性能以提高系统吞吐量 >60%(该测试)
备数据库不再只是“空闲”的备用数据库…



solidDB HSB性能：
负载均衡(100% 读操作)

TM1 - solidDB 6.0 Beta (DBE) - Test: R100
(2CPU/4core server)

60000

50000

40000
Standard HSB
30000
Clustered reads 50%
20000

10000

0
1 4 16 64
# of Concurrent Clients

读操作密集型的事务大量并发（C/S模式），更能体现solidDB负载均衡优势
两个数据库节点能提供2倍吞吐量



总结：IBM solidDB 关系型内存数据库

极高性能
– 微秒级的查询响应速度
App App App – 每秒以数万计的事务吞吐量

超高可用性
– 失败识别和切换时间低于1秒
– 高达99.9999%的可用性

低成本
– 容易实施和部署，完全支持数据库标准和接口
– 零维护和管理
IBM solidDB – 低开发成本、能充分继承现有的数据库经验和
技能



IBM solidDB 产品系列
IBM solidDB Universal Cache
App App App
IBM solidDB
(standalone)

Applications

Universal Cache



IBM solidDB作为前端应用－ solidDB Universal Cache
solidDB作为前端内存数据库，提供...
App App App
– 快速响应，加速访问关键数据
– 更高的事务吞吐率
– 读写操作
– 与后台数据库双向复制增量数据

后台数据库提供...
– 存储所有数据
– 与前端solidDB双向双向复制增量数据
Universal Cache – 写事务的高吞吐量
– 其他应用、OLAP

场景...
– 电子商务
– 股票交易
– 电信计费
– 数据采集



solidDB Universal Cache 包括什么？

1 • 内存数据库：关系型的内存数据库
提供高性能

Universal Cache
4 • GUI 工具：用于配置和监
控数据的同步 2 • solidDB 代理：读取内存数据
solidDB agent 库的事务日志，并与指定的后台
数据库代理通信
management
console

backend 3 • 后台数据库代理：读取后台数据
库的事务日志，并与solidDB代
database agent
理通信



solidDB Universal Cache 如何工作？

App App App

solidDB Universal 应用可以同时连接到内存数
2 Cache 从后台数据库加
3 据库和后台数据库进行存取
载关键性能数据和修改数据

Universal Cache
管理员确定关键性能的 solidDB Universal
1 数据，并配置Cache 4 Cache与指定的后台数据
库之间双向复制数据



Universal Cache 管理工具

Universal Cache



solidDB Universal Cache – 复制模型

按条件Cache部分数据
1:N 单表对应多份只读Cache
1:N 单表对应多份可读写Cache
– 自定义冲突处理机制



solidDB Universal Cache – 双机部署

Default HA
NOTE THE
LOCATION

solidDB solidDB solidDB
Primary Secondary

Front-end Front-end
solidDB JDBC driver
Active Standby
CDC for solidDB
CDC
Management Front-end
Console
solidDB JDBC driver

CDC CDC for solidDB
CDC management node CDC Management
JDBC driver
Console CDC
JDBC driver

CDC management node
Data server
Data server
Back-end
Back-end



solidDB to solidDB 节点间复制

N-Active复制
多节点扩展

表级复制

负载均衡

高可用



solidDB Cache在电子交易/订单系统中的应用

订单/历史信息
查询/在线预订
/数据归档

SolidDB：
– 查询有效的航班信息、酒店预订信息等等
– 查询价格、时间、座位等具体信息
– 预订、下达订单、更改、取消

Cache

DB2 or IDS :
– 客户资料
– 订单信息、历史记录
– 报表、分析、商业智能



IBM solidDB Universal Cache: 支持平台和后台数据库

App App App
支持平台
– AIX, HP-UX, Linux, Solaris, Windows

支持后台数据库
– IDS V11.50.3 on AIX, HP-UX, Solaris, Linux,
Windows
– DB2 LUW (V9.1, V9.5) on AIX, Windows,
Universal Cache Solaris, Linux, zLinux
– DB2 z (V7, V8, V9) on z/OS
– Oracle (9i, 10g, 11g) on AIX, HP-UX, Solaris,
Linux, zLinux, Windows
– Sybase (V12.5.4, V15) on AIX, HP-UX,
Solaris, Linux, Windows
– Microsoft SQL Server



客户案例：solidDB in PDSN
项目背景
-- 中国某电信运营商 3G项目，全国20多个省公司在使用solidDB
-- solidDB作为接入认证服务器的数据库

项目描述
-- 采用标准的ODBC/JDBC接口开发
-- 整个开发周期很短
-- solidDB工程师提供现场开发支持辅导
-- 2008年10月份上线到现在，solidDB运行良好

solidDB的优势
-- 基于标准的数据库语言和接口，开发、移植方便
-- 轻量、可嵌入
-- 极高的事物处理性能（传统数据库的数倍乃至10倍）
-- 同等性能要求情况下，硬件成本降低
-- 同时提供磁盘/内存数据库，软件成本降低
-- 多年电信系统的经验，数据库稳定可靠（1秒钟的切换时间适合电信应用）
-- 有竞争力的价格和合作方式
-- 非常好的技术支持和开发支持



客户案例：IBM solidDB 支撑3千7百万的用户
语音相关服务
如语音邮件

路由：指定SIP应用服务的重定向目
MRS
标，如语音邮件系统，从某个用户
SIP PROV MR HLR 的电话号码，通过SIP发送重定向目
标信息至终端设备（如移动电话）
Standby Server

Primary Server
KEY
用户信息存取：收到来自HLR的新
提供服务
SIP solidDBtells
SIP module
PROV:
MR: 媒体资源用户信息后，solidDB为SIP应用服
Gateway solidDB MRS: 媒体资源服务器
solidDB指示
which MRS to
SIP模块连接
connect
UPS: 用户数据服务器务器提供用户信息快速存取服务
哪个MRS
城市 2 城市 n
UPS in City 1
UPS 2 UPS n
可便携号码：使得用户在不需要更
换电话号码的情况下，在PSTN与IP
网络之间切换服务变成可能

3千7百万用户（每个城市）
20微秒的查询相应
24x7x365在线服务，上线后至今未出现异常和重启



Q&A


Ibm solid db overview v6.3 20090320

More Related Content

What's hot

Similar to Ibm solid db overview v6.3 20090320

More from 小新 制造

Ibm solid db overview v6.3 20090320

More from 小新制造