一文了解SmartX超融合金融行业数据库支撑评测与落地实践

　　在金融行业，数据库是一项至关重要的 IT 基础设施。作为交易和数据的主要载体，数据库往往需要在短时间内处理大量的业务数据，其可靠性、稳定性和性能将直接影响业务系统的运行状态。而在进行数据库基础架构选型时，一些客户对于超融合是否能够支撑数据库高效稳定运行存在担忧，希望通过性能评估数据和落地案例全面地了解超融合对数据库的支持能力。
　　历经长达 5 年的实践积累， SmartX 超融合在数据库生产环境下优秀的性能表现和稳定的支持能力已通过银行、保险、证券、基金等多个金融细分行业多家机构的长时间验证。 为了帮助客户更好地选型评估，我们在这篇文章中汇总了 SmartX 超融合在数据库场景下的性能评估实践， 通过多维度的评估方法让读者直观地了解 SmartX 超融合对主流数据库的支持能力，同时，通过金融客户实际生产场景数据库探索与实践，为金融从业者提供数据库落地参考。
　　本文重点 通过多例多维度的评估，包括指定延迟水平下的平台性能性能评估、基于第三方测试工具的数据库性能评估、模拟实际业务场景下的数据库性能评估和信创场景下数据库性能评估，SmartX 超融合对于金融行业数据库系统的承载能力得到了充分验证。 SmartX 超融合可高效、稳定运行 Oracle、MySQL 和 DB2 等主流数据库，支持业务数据批量插入与表导出、委托、TA 注册登记等多种业务场景，同时可兼容主流国产芯片架构，助力金融机构 IT 基础架构信创云转型。 鉴于 SmartX 超融合在数据库性能评估中的优异表现，银行、保险、证券、基金等多个金融细分领域的行业用户已通过 SmartX 实现了生产场景数据库落地，满足了客户在数据库资源池建设、核心数据库加固等场景的需求。
　　1.指定延迟指标下的存储性能评估
　　金融行业所承载的交易系统对延迟尤为敏感，延迟的高低代表着业务系统的处理效率。超融合作为承载业务系统的载体，是整个业务系统交易环节重要的一环，在这个环节里，超融合支撑着交易系统架构中重要的组件，如数据库等系统。指定延迟指标下的性能测试结果，能够为平台承载交易系统等核心业务作出数据参考。
　　1.1.金融客户指定延迟指标下的存储性能评估
　　测试背景
　　基于 SMTX OS 5.0.x 版本，在 3 节点 NVMe 混闪架构下分别对 0.5ms 和 1ms 两个指定延迟指标进行压测。
　　测试环境
　　测试结果
　　延迟小于 0.5ms 测试结果
　　延迟小于 1ms 测试结果
　　注：测试工具采用 FIO，测试参数 direct=1，ioengine=libaio，size=100G，每个模型测试时间10分钟。IOPS 取值 3 个节点总和，延迟取值 3 个节点总和除以 3。
　　测试结论
　　延迟小于 0.5ms 和 1ms，集群 4k 随机 100% 读超过  110万  IOPS；延迟小于 0.5ms 和 1ms，集群 4k 随机 70% 读 30% 写（类比交易下单）超过  51万  IOPS。SmartX 超融合充分具备支撑数据库系统的能力。
　　2.金融客户基于第三方测试工具下的数据库性能评测
　　为了进一步验证超融合对于数据库系统的支持性能，我们也基于第三方测试工具验证了 SmartX 超融合在数据库场景下的性能表现。
　　2.1. SmartX 与 VMware 超融合支持 Oracle 数据库性能对比（基于 Swingbench 工具测试）
　　测试背景
　　客户希望通过测试相同数据库在不同 IT 基础架构上的性能表现，评估数据库适宜的运行平台，为后续 DBaas 平台建设作参考。
　　测试环境
　　硬件及数据库资源配置
　　注：每个环境下操作系统 Oracle Memlock 参数保持一致，数据库配置一致。
　　Swingbench 压测模型参数
　　注：Swingbench 采用默认参数，所有测试环境保持一致。
　　压测拓扑
　　测试方法
　　采用 Swingbench 第三方测试工具，基于 OLTP 模型进行业务系统的压测。
　　测试结果
　　测试结论
　　物理机在此次测试过程中性能表现最好，VMware 超融合性能表现一般。VMware 超融合环境为客户实际使用的测试环境，整体负载约在 50%，并且测试时间为晚上 8 点，尽可能规避其它业务负载带来的性能影响，并非最理想化的数据，结果仅供参考。
　　SmartX 超融合架构下的 Oracle 压测性能可以达到相同配置的物理机的 86%，性能差异控制在 15% 以内，是可接受的性能差异比例范围。
　　上述结果为客户后续 DBaas 平台建设提供了基本的性能数据参考，帮助客户根据不同的业务系统需求来选择适合的架构环境来进行承载。
　　3.金融客户模拟实际业务场景下的数据库性能评估
　　为了满足金融行业对于数据库快速响应和低时延的严格要求，SmartX 超融合通过冷热数据自动分层、I/O 本地化、高性能数据传输等技术策略有效降低时延，进一步提升性能，为数据库支撑实际业务提供强大支持。
　　推荐阅读：
　　VMware 与 SmartX 分布式存储缓存机制浅析与性能对比  SmartX
　　VMware 替代专题 | 浅析 VMware 与 SmartX 超融合 I/O 路径差异及其影响  SmartX
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　　以下两个测试通过模拟实际业务场景，验证 SmartX 超融合对数据库的支持能力。
　　3.1.SmartX 超融合支持 DB2 业务系统的性能评估
　　测试背景
　　某客户原本采用＂VMware 虚拟化 + 集中式存储＂的传统 IT 基础架构，由于架构复杂、资源分散、需要使用专用存储硬件和存储网络等弊端，IT 基础架构部门时常面临单点故障、运维复杂、资源利用率低等诸多挑战。而且，客户希望在升级基础架构的同时能够推进基础设施信创转型，同时实现 VMware 虚拟化和存储的国产化替代。基于此，客户使用 SmartX 超融合（ELF + 分布式块存储软件 ZBS）支持 IBM DB2 数据库，模拟业务系统运行，并将性能测试结果与实际生产数据进行对比。
　　测试环境
　　测试拓扑
　　测试方法
　　插入性能测试：通过脚本在 DB2 里批量插入 1 千万条业务记录，记录不同架构下的插入数据的开始和结束时间，截取开始和结束时间差值，差值越小，代表时间越短，表示性能越好。
　　数据导出性能测试：通过脚本在 DB2 里做 1 千万条业务记录表导出，记录不同架构下的导出开始和结束时间，截取开始和结束时间差值，差值越小，代表时间越短，表示性能越好。
　　测试结果
　　测试结论
　　IBM DB2 数据库运行在 SmartX 超融合架构上的性能表现优于现有生产环境 SAN 架构，可充分满足生产业务系统数据库场景对性能的需求， 同时性能较现有生产环境有一定提升，还可以进一步提升应用业务系统使用体验。该测试也验证了 SmartX 超融合具备＂VMware 虚拟化 + 存储＂的整体替换能力。
　　3.2.SmartX 超融合支持券商行业 Oracle 数据库集中交易系统委托场景性能评估
　　测试背景
　　客户原本采用公有云厂商提供的专有云方案来支撑信创一期的业务系统。但专有云平台提供的全栈方案底座所需要的硬件资源多，可提供的算力和存储资源少，整体平台运维复杂度高，需要厂商深度支持，对于厂商依赖度很高。客户基于此前在非信创环境下超融合架构的使用经验，计划引入国产超融合来构建轻量信创云，因此验证 SmartX 超融合在基于 Oracle 数据库委托落库场景中的性能表现。
　　测试环境
　　测试方法
　　基于券商集中交易业务系统恒生厂商提供的测试脚本，进行委托表插入操作，模拟委托落库场景，每个脚本插入数据量为 30 万条，一共 30 个 PDC 脚本同时运行，每 1000 笔提交一次，总计运行 3 分钟，验证超融合平台在委托场景下的稳定性表现。
　　测试结果
　　测试结论
　　SmartX 超融合平台每秒插入量稳定在 6 -10 万之间，整体表现高于实际生产环境性能水平。 相比于其他厂商的测试数据，数据插入量绝对值高，且稳定性好，在性能波动（redolog 切换）时可以快速恢复，性能弹性足，优于同时期展开测试的友商，性能表现优异，可支持用户构建轻量信创云底座。
　　此外，一些金融机构也验证了 SmartX 超融合支持 Oracle 数据库运行 TA 注册登记系统、CISP 估值数据落地等多任务跑批性能。更多细节请阅读：
　　Oracle 上企业云，高性能与简单敏捷如何兼得？  SmartX
　　某基金公司数据中心业务系统超融合平台优化验证  SmartX
　　4.金融客户信创场景下数据库性能评估
　　随着信创在金融领域的快速渗透，不少金融机构在考察基础架构对数据库业务场景支持能力的同时，也在积极推进基础设施的国产化替代。基于创新的架构和自主研发的核心分布式块存储，SmartX 超融合致力于帮助金融机构构建自研、解耦、生产就绪的轻量信创云底座。目前， SmartX 超融合在金融行业已落地超过   200   家客户，总计部署超融合节点超过   4000   个，其中信创相关节点超过   700   个，80% 是生产业务案例 。
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　　4.1.基于 SmartX 超融合评估 MySQL 在不同芯片架构下的性能表现
　　测试背景
　　根据客户需求，验证基于 SmartX 原生虚拟化 ELF 搭配不同国产芯片架构下的 MySQL 数据库性能表现。
　　测试环境
　　测试拓扑
　　测试方法
　　通过 Sysbench 测试工具，基于 OLTP 模型构造 16 张测试表，每个测试表中构造 1 千万条数据，分别针对不同线程数进行性能压力测试。
　　测试结果
　　基于 SmartX 超融合，MySQL 在 Kunpeng 与 Intel 芯片架构下的性能表现（单位：TPS）
　　基于 SmartX 超融合，MySQL 在 Hygon 与 Intel 芯片架构下的性能表现（单位：TPS）
　　测试结论
　　基于相同的 SmartX 超融合虚拟化平台，数据库在国产国芯服务器上的性能表现良好；基于不同国产芯片的 SmartX 超融合架构性能表现均可以满足生产环境业务系统的使用需求。
　　另因数据是基于当时项目环境下软硬件配置和特定数据库参数下的测试结果，存在诸多的影响因素，不代表各硬件厂家的实际性能，两组数据不具备交叉对比价值，结果仅供参考。
　　5.金融客户生产场景数据库落地实践
　　得益于 SmartX 超融合在以上数据库评估中的优异表现，SmartX 超融合对于金融行业生产环境核心业务及对应数据库的承载能力得到了金融客户的广泛认可， 帮助客户通过数据库资源池建设、核心数据库容灾加固等方式实现了生产场景数据库落地。
　　5.1.数据库资源池实践
　　目前，很多金融用户的核心业务往往会使用数套核心数据库，对于数据库的性能、可靠性和扩展能力都有苛刻的要求。 SmartX 提供的数据库云化基础设施方案（推荐阅读：数据库上云三大方案对比：数据库云化基础设施、数据库一体机、高端服务器+集中存储  SmartX），可帮助用户针对不同数据库类型构建弹性数据库资源池，让数据库底座拥有云的敏捷性与媲美数据库一体机的性能体验。
　　例如，方正富邦基金在使用 SmartX 超融合承载外围生产和办公生产后，对超融合架构的性能和稳定性十分认可，随后便将应用场景拓展到数据库资源池，采用 4 节点 SmartX 超融合一体机承载 8 套多数据库实例集群，运行 CC、风控、估值、直销、监管报送等业务系统。
　　欲了解更多，可阅读：
　　方正富邦基金：核心数据库超融合生产与容灾加固资源池构建实践  SmartX
　　某头部民营银行也使用 SmartX 超融合承载 100+ 套核心业务系统的 MySQL 数据库：在生产环境中，用户配置了 10 个节点的 SMTX OS 超融合软件（采用原生虚拟化 ELF），承载了除核心账务系统数据库之外全部的生产系统数据库，同时实现了国产超融合 + 分布式云化双转型。
　　欲了解更多，可阅读：
　　银行 100+ MySQL 数据库，由超融合轻量私有云承载
　　某保险客户在对数据库的稳定性、可用性和性能进行多维度的综合评估后，决定新建用于支撑 Oracle 数据库的全闪超融合资源池。为降低迁移复杂度，并保持和原虚拟化架构的一致性，Oracle 资源池的虚拟化层延用 VMware ESXi。目前已迁移二十余套 Oracle 数据库，涵盖渠道类、应用类和 BI 报表业务等系统。
　　欲了解更多，可阅读：
　　超融合支撑保险客户构建生产级数据库资源池  SmartX
　　此外，泓德基金也在使用 SmartX 超融合承载 O32、TA、估值等核心系统的灾备并稳定运行一年多后，充分认可 SmartX 超融合的稳定性和可靠性，将灾备资源池转为生产资源池，使用 SMTX OS（ELF+ZBS）支撑 O32、TA、估值等生产数据库。
　　欲了解更多，可阅读：
　　泓德基金：以超融合构建生产及灾备环境，承载 O32 等关键业务系统  SmartX
　　5.2.核心数据库加固落地实践
　　为确保业务连续性并符合监管机构政策要求，金融机构还需要对数据库进行容灾加固，以保证主生产数据库系统出现故障和灾难时，能够快速切换，不影响业务开展。而传统的容灾加固方案经常面临架构复杂、成本高昂、扩展能力差等问题，难以提供敏捷弹性的高可靠性保障。 SmartX 超融合可为不同主生产环境数据库提供异构容灾保护，搭配数据库原生的数据容灾功能，实现 RPO = 0、秒级 RTO 的容灾效果。
　　黄河财险在其同一数据中心内，以传统架构和 SmartX 超融合架构两种异构资源池作为 IT 基础架构支撑。基于 SmartX 超融合集群的资源池，可支撑核心生产应用、互联网应用、IT 管理、OA 办公、Oracle 与 MySQL 数据库等系统；同时，Oracle 主库和备库分别部署在传统架构和 SmartX 超融合架构上，利用 Oracle 的 Active Data Guard (ADG) 功能实现数据同步；MySQL 数据库也采用主从方式分别部署在两种架构上，利用日志复制实现数据同步。
　　欲了解详情，可阅读：
　　如何降低 Oracle 容灾加固资源池的总成本和复杂度？  SmartX
　　超融合关键业务Oracle、DB2、SQL Server等数据库系统加固方案  SmartX
　　此外，方正富邦基金将部署在物理机上的 O32、TA 系统的核心数据库和基于 SmartX 超融合的多数据库实例，利用数据库复制技术，将数据同步到由 SmartX 超融合集群构建的容灾与一般业务资源池和深证通行业云，在实现关键数据库容灾加固的同时支撑其他业务运行，提升资源利用率，并节省了数据复制技术费用和容灾端核心数据库费用。
　　6.总结
　　基于软件优化、灵活架构和异构支持能力，SmartX 超融合在为金融机构数据库提供高效、弹性、敏捷云底座的同时，还可支持金融机构基础设施信创转型与数据库资源池容灾加固，通过多个场景助力企业关键业务高效、稳定运行。SmartX 超融合的加速部署能力也可满足金融机构新数据库快速落地、新业务快速上线的需求，进一步提升业务开展的效率。
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