PBData 数据库一体机-技术白皮书

PBData数据库云平台技术白皮书V3.1版权所有©上海天玑数据技术有限公司，保留一切权利。非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。商标声明注册商标。本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。注意您购买的产品、服务或特性等应受天玑数据公司商业合同和条款的约束，本文档中描述的全部或部分产品、服务或特性可能不在您的购买或使用范围之内。除非合同另有约定，天玑数据公司对本文档内容不做任何明示或默示的声明或由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。邮编200233官方网站上海天玑数据技术有限公司邮编200233官方网站地址上海市闵行区田林路1016号(绿洲科技三期)6号楼|电话86传真861.产品概述 12.新特性介绍 23.产品架构 23.1.逻辑架构 23.2.产品系列 4V系列 4H系列 4E系列 64.产品软件 74.1.各系列软件组成 7V系列 7H系列 7E系列 84.2.软件模块 8SmartCache模块 8SmartIOV模块 11SmartSCSI模块 15SmartMgr模块 16SmartClient模块 17SmartVote模块 17SmartMon模块 175.产品特性 206.总结 2611.产品概述PBData数据库云平台是上海天玑数据技术有限公司为各种数据库环境设计的融合架构，通过一体化的交付方式简化数据库平台的基础架构建设与运维，将复杂的硬件集成与调优工作封装于系统内部，向用户提供开箱即用的数据库云平台。PBData在硬件上采用最新x86工业标准服务器、高带宽低延时的IntelOmniPath网络或InfiniBand网络、高性能闪存介质融合大容量机械磁盘，使用户能够以最佳性价比享受商业硬件技术高速发展带来的性能提升；同时天玑数据凭借自研的智能存储技术与数据传输协议将现有硬件性能发挥到极致，结合数据库集群技术实现系统整体的高性PBData对外提供标准的数据库服务，用户无需对原有的数据库结构和业务系统架构进行更改，对数据库管理人此外，PBData作为数据库云平台，可对OLTP、OLAP以及混合负载进行感知，在针对不同场景自动优化的基础上实现整合，并提供统一的监控和管理工具，由此大幅降低用户IT环境的硬件复杂程度。在商业硬件极速发展的今天，PBData以先进的架构与细致的优化为用户提供高性价比、低风险的一站式解决方案，是替换传统“小型机+集中式存储”、“烟囱式”数据库平台的理想选择。目前PBData已成功应用于电信、金融、交通、政府与制造业等多个行业。2PBDataV3在原有架构基础上，针对性能和管理性上有较大的提高，增加了如下特性：主流OS支持支持在主流的OS环境下部署，如RedHat、CentOS、Suse、OracleLinux等常用系统。多网络、协议支持，根据业务性能需要灵活选择除MellanoxInfiniBand外，还支持IntelOmniPath网络架构，较原先环境性能提升60-100%；除SRP协议外，支持NVMeOverFabrics协议基于通用数据库场景下，PBDataV3支持基于IB的私有RDMA协议.ASM磁盘感知，降低运维成本，提高业务连续性与数据安全性存储层可感知逻辑卷在ASM中的状态，一方面可避免工程师对逻辑卷的误操作，提高数据安全性；另一方面，当存储层节点重启后可自动恢复逻辑卷，提高业务连续性。实现同一个物理存储网络中的多套一体机资源隔离，降低TCO通过逻辑卷挂载权限控制，可根据实际业务场景，控制某个卷只挂载到某几个计算节点。例如：满足多套RAC集群共用一套存储而互不影响的业务场景。QoS的支持通过对逻辑卷进行IOPS和吞吐量限制，避免多个应用之间因争抢资源造成互相影响。高级存储特性针对通用数据库场景下，PBData引入了高级存储特性支持，主要包含精简卷，卷快照，卷克隆等特性。3.产品架构3.1.逻辑架构PBData逻辑架构如下：3PBData逻辑上分为四个部分，自下而上分别为：存储层：采用分布式存储架构，存储节点采用工业标准的x86服务器，多节点之间实现数据副本和负载均内部网络层：逻辑上分为存储网络与数据库集群内部网络。存储网络基于IntelOmniPath网络或InfiniBand网络，用于实现计算层对存储层进行访问，以及存储节点之间的数据交互(部署Oracle数据库的情况下存储节点间无需交换数据)；内部网络也基于IntelOmniPath网络或InfiniBand网络，用于数据库集群的内部通讯；计算层：多个基于工业标准x86服务器的计算节点构建数据库集群，实现负载均衡及高可用；外部网络层：考虑与网络设备和服务器网络的对接，外部网络通常基于Ethernet，用于对外提供数据库服存储层中高速闪存以及智能缓存算法的应用以及网络层中IntelOmniPath网络或InfiniBand网络加上传输协议的深度优化，很好地解决了IO性能与计算访问延时等问题；计算节点上最新处理器架构的使用又进一步提升了数据处理性能，在各项配置平衡的基础上大幅提升了数据库系统的性能天花板，使之不再成为整个业务系统的瓶颈。43.2.产品系列根据计算与存储资源分布、互联架构、扩展性等方面的设计差异，PBData按照部署方式分为三个产品系列：VV系列V系列代表Vary-Fusion，意为异化融合架构，即计算节点和存储节点分开部署。计算节点与存储节点都基于x86工业标准服务器，计算节点用于部署数据库应用，存储节点则负责提供存储资源；计算节点之间、存储节点之间、计算与存储节点之间交换数据皆通过InfiniBand网络进行，整个系统对外通过Ethernet提供数据库服务。V系列架构从物理上直接体现了PBData的逻辑架构，也可视为传统架构的升级：用更先进的分布式存储系统替换了传统的磁盘阵列；用更高效的InfiniBand网络替换了基于Ethernet的计算节点互联，以及计算与存储之间的FC/IPSAN。作为对传统部署模式的改进与优化，V系列既保证了与传统架构的无缝兼容，又通过分布式存储与InfiniBand网络等新技术极大提高了数据库系统的扩展性与性能。V系列架构的计算节点可扩展至64个，存储节点可扩展至128个，infiniBand交换机可扩展至24台。H系列5H系列代表Hyper-Fusion，意为超融合架构，是当下较流行的部署方式。在H系列的部署中，所有节点都基于x86工业标准服务器，且所有节点的角色都完全相同——既是计算节点，又是存储节点，每增加一个节点便同时为数据库系统扩展了计算与存储资源。系统内部的所有数据交换依然使用InfiniBand网络。相比V系列，H系列对计算与存储资源做了进一步融合，在逻辑架构不变的基础上大幅简化了硬件的管理与维护。考虑到每个节点同时承担计算和存储节点，在数据服务中需要同时承担“访问”与“被访问”两种角色，H系列相对V系列而言更适合share-nothing或小规模的share-everything架构，对于存在大量共享数据访问的数据库系统来说，用户仍应选择V系列的部署模式。H系列架构的融合节点可扩展至128个，InfiniBand交换机可扩展至24台。6E系列E系列代表Elite-Fusion，是轻量版的PBData，可视为H系列的进一步简化。E系列采用双节点模式，两个节点都基于x86工业标准服务器，并同时承载计算与存储任务，两个节点之间使用InfiniBand直连，交换存储与数据库集群内部流量。E系列是PBData的最小部署模式，节省了InfiniBand交换机等成本开销，但仍具备PBData的完整架构及其高性能与高可靠性；同时E系列具备扩展为H系列的能力，是中小型IT规模用户理想的入门之选。E系列架构无InfiniBand交换机，两个节点直接互连，无法直接扩展，可在线升级为H系列后再行扩展；另外，PBDataE系列仅支持Oracle数据库。74.产品软件作为一个为数据库场景定制的软件定义基础架构方案，硬件均采用标准的x86服务器，而软件是PBData的核心组成，天玑数据自研的智能存储技术与深度调优的数据传输协议使得最新商业硬件在PBData中充分发挥其最佳性能。PBData各系列软件采用模块化集成，针对三个产品系列，基于不同的场景和性能要求，各个系列的软件由不同的软件模块组成，本章节主要针对不同产品系列的软件模块组成以及各个模块的特性进行介绍。4.1.各系列软件组成PBData各系列产品，因为物理架构差异则软件组件也会有少许的差异，具体如下。V系列PBDataV系列软件主要包含如下：SmartStor-VSmartStor-V软件主要由SmartCache、SmartSCSI、SmartIOV和SmartMgr四个软件模块组成；SmartServerSmartServer软件包含SmartMgr和SmartClient模块；SmartMon-VSmartMon-V主要包含SmartMon模块。H系列PBDataH系列软件主要包含如下：SmartStor-HSmartStor-H软件主要由SmartCache、SmartSCSI、SmartIOV、SmartMgr和SmartClient五个软件模块组8SmartMon-HSmartMon-H主要包含SmartMon模块；E系列PBDataE系列软件主要包含如下：SmartStor-ESmartStor-E软件主要由SmartCache、SmartSCSI、SmartClient、SmartMgr和SmartVote五个软件模块组SmartMon-ESmartMon-E主要包含SmartMon模块；4.2.软件模块SmartCache模块SmartCache是PBData中实现高IO性能的核心技术之一。SmartCache将SSD、PCIeFlash等高性能介质配置为HDD缓存层，并使用智能调度算法自动将热点数据块复制到高速介质中，无需任何人工参与包括规划、实施等操作。从而在高IO性能的基础上实现存储空间的高性价比。缓存层采用自动Cache方式，非定期搬迁分级存储方式，即热数据缓存于闪存上，而数据盘是数据持久化存储的唯一介质。传统的缓存管理模式中，缓存命中率和IO延时之间一直存在原理性矛盾：缓存的容量必然小于底层HDD的容量，因此缓存中的一个地址必须对应HDD层的多个地址。如果完全采用静态对应关系，IO处理过程简单，但频繁的缓存页换出会导致缓存命中率下降；但若是完全采用动态对应关系，缓存命中率提高的代价则是每个IO的寻址过程变得复杂，额外的地址计算会导致IO延时增加。9为了解决两种寻址方式的矛盾，SmartCache使用了更为合理的多级链表分配机制：首先将缓存介质池化，以可调比例实现缓存容量区块与HDD容量区块的动态对应；然后在缓存区块内使用自适应的准静态寻址机制，最终实现缓存命中率和IO延时的平衡。同时，在缓存的分配上，SmartCache使用Markov行走算法，维护多级缓存列表，确保多次访问的数据可常驻缓存，不受全表扫描类IO影响。先进的缓存策略使得SmartCache具备自学习能力，能够感知来及业务层的IO类型，最终实现高命中、低延时，高效发挥所有缓存空间的作用，结合较高的缓存配比，巨幅提升IO子系统的整体性能。SmartCache支持WriteBack、WriteThrough及BypassLargerIO三种模式：•WriteBack写IO到达SSD缓存层即返回写成功，脏数据再由缓存层异步刷写至HDD层，同时支持存储池脏数据刷新速度设置，业务较繁忙时，保证前端应用IO不受影响。优点：WriteBack模式可有效提高写IO性能；缺点：一旦SSD缓存层发生故障，将导致未刷写至HDD层的脏数据丢失，缓存池所对应的HDD需进行数据重构。•WriteThrough写IO到达HDD层之后才返回写成功，脏数据再由SSD缓存层同步刷新至HDD层。优点：WriteThrough模式下，任何时候HDD层的数据都是完整的，所以无论何时SSD缓存层发生故障，HDD层均无需进行数据重构；缺点：WriteThrough模式下写入性能远不及WriteBack。•BypassLargerIO根据自定义IO大小决定写入SSD缓存层与HDD层的优先顺序。当设定的IO大小未达到预设值，则写入时仍会经过SSD缓存层；当设定的IO大小达到预设值，则写入时不通过SSD缓存层直接写入至HDD层。优点：对于连续大块类应用，可明显提高写IO性能；对于小块IO仍可通过SSD缓存层提高写性能；缺点：对于跳过缓存直写HDD层的数据，SSD读缓存功能不可用；SSD缓存层发生故障时，缓存池所对应的HDD需进行数据重构。用户可根据实际业务需求选择不同的缓存模式，并可在线进行WB—WT模式切换，不影响上层业务运行；并可通过重新配置实现在线WT—WB转换。此外，即便WT模式下SSD缓存层发生故障，系统仍可以RAW模式直接访问HDD层，以无缓存的模式继续运行；当更换新的SSD硬盘后，RAW通过重构转换为WB模式。除此之外，SmartCache针对不同的应用场景提供了多项优化设置，包括但不限于：•支持CacheFlush策略，缓存刷盘的脏块水位阈值可调，并可动态调整脏块刷新的速度；•支持动态调整的读写缓存比例；•根据缓存设备的物理特性对缓存中连续数据的存放进行优化，进一步提高存取效率；•支持DisCard功能，可感知文件系统或数据库层面的数据删除操作，自动丢弃已经删除的数据；•支持动态调整缓存空间，并可在空闲的缓存空间上创建出持久化数据的高速闪存卷用于数据库高性能场景，如Oracleredo日志存放；•支持WT-WB-RAW三种模式下动态转换•支持SSD的在线更换，有效应对SSD寿命到期时的在线更换。SmartIOV模块SmartIOV是PBData中实现存储资源池化、存储条带和数据保护功能的模块。可将存储节点硬盘空间组织为存储池，以块存储、存储卷方式挂载给计算节点使用。SmartIOV支持将存储卷同时挂载给多个计算节点使用，支持如ORACLE共享磁盘并发访问的使用场景、如MySQL、PostgreSQL使用共享存储模式下的主备切换高可用场景。纯Oralce场景下，Oracle数据库自带的ASM组件本身已经具有完善的副本管理机制，并且通过ASM实现数据副本可有效避免存储节点之间的数据交互，减少存储网络带来的写IO延时，因此PBData在纯Oracle的场景下运行时，推荐采用OracleASM实现存储池化以及存储的条带和数据保护功能。针对非Oracle场景下，因为数据库自身不提供ASM机制，无法实现存储的池化及条带和数据库保护功能，因此SmartIOV模块主要通过集成天玑自主研发的分布式存储软件SmartStor-X，实现存储池化、存储条带以及数据保护SmartStor-X架构如下图所示：接口层：通过私有协议、iSCSI、FC协议对外提供卷设备。服务层：对外提供一系列存储高级特性，如精简配置、快照、克隆、多副本、分级存储、远程容灾等。引擎层：实现分布式存储的核心技术，如DHT算法、分布式集群通讯、强一致性、集群自愈等。设备层：提供缓存加速的存储设备。SmartStor-X实现存储池化、存储的条带和数据保护功能的具体原理如下：SmartStor-X基于DHT(分布式哈希表)实现无中心分布式存储系统，集群中所有节点身份对称，无需特殊身份的元数据服务器维护全局元数据。事实上在SmartStor-X管理的存储系统中，完全不存在类似传统存储的元数据查询，I/O过程的寻址定位均通过一组哈希环运算以及Key-Value映射操作完成。同时，集群节点扩展和故障冗余也通过哈希环局部变动实现。在SmartStor-X系统中物理存储资源分三级组织——IOS节点、OSD磁盘、Object块。每台响应读写请求，提供存储服务的物理服务器为一个IOS节点；服务器中纳入分布式资源池化管理的每颗磁盘为一个OSD设备；OSD设备中具体执行读写操作的基本单元为Object块。在SmartStor-X系统中逻辑存储资源分存储池与逻辑卷两个级别，将不同IOS节点上的OSD磁盘进行逻辑划分即为存储池；对存储池资源进行再分配，形成对应用提供存储服务的卷即为逻辑卷。SmartStor-X系统中每个OSD磁盘只能属于一个存储池，不能同时纳入多个存储池。同样，每个逻辑卷所使用的空间资源，也只能来源于一个存储池，而不能跨存储池划分逻辑卷。然而IOS物理节点与存储池不存在对应关系，同一IOS节点上的不同OSD磁盘可以属于不同存储池，同一存储池内的OSD磁盘也会跨多个IOS物理节点，存储池本身为OSD集合。用户或应用视角使用SmartStor-X系统时。首先通过创建逻辑资源池，统一池化管理若干OSD磁盘。然后在逻辑资源池中，创建逻辑卷并映射给指定客户端使用。每个逻辑卷在客户端呈现标准块级界面，应用通过常规使用方式对其创建文件系统或直接作为裸设备使用。在SmartStor-X系统中，逻辑卷实质是若干Object区块的集合。每个从资源池中创建的逻辑卷，都会静态或动态对应若干Object块。这种对应关系，以及逻辑卷的块级视图界面，都主要由BAC模块维护。而Router子模块和OSD管理子模块，都只以Object块作为处理对象，并不参与维护逻辑卷视图。在SmartStor-X系统中存储对象通过oid唯一标识，oid的长度决定存储卷的扩展性，当前系统下，理论上支持65536个存储卷，单个卷允许创建65536个快照。SmartStor-X当前采用4MB的obj_size，最大支持创建1PB容量的存储卷。SmartStor-X在IO读写过程中的数据路由情况如下：应用端发起的读写请求，经过两级寻址完成读写IO的寻址操作。如下图所示：首先BAC客户端将应用对逻辑卷的读写请求，转换成对Object区块的读写请求，然后经由Router进程处理。运行于BAC节点端(Direct-IO)的Router进程接收请求之后，进行节点级寻址，即根据Objectid及副本数采用一致性哈希算法计算出Object所属的IOS，将I/O请求转发给对应的IOSOSDServer。IOSOSDServer收到I/O请求后进行OSD级寻址，即再次采用一致性哈希算法计算出Object所属的OSD，将I/O请求转发给相应的OSD。OSD管理进程接收Router派发的任务后，通过Key-Value映射定位相应Object区块，并进行实际读写操作。进行哈希运算的Router进程和定位Object区块的OSD管理进程都可以多进程并行处理，从而提升系统整体并发度。SmartStor-X软件IO路由过程如下:BAC块设备驱动集成Router模块。Application下发IO请求到BAC块设备驱动，BACRouter模块根据IO请求中的LBA信息，通过DHT算法计算出对应Object所有副本所在的OSDServer节点，并以同步方式直接将IO转发给各个副本所在OSDServer节点处理。当有磁盘上线/故障离线，节点上线/故障离线时，IOS负责根据DHT算法恢复副本数据/重新分布数据。集群中IOS多，恢复速度越快。注：更细节的原理可以参考《Phegdata-X技术白皮书》SmartSCSI模块SmartSCSI模块主要实现基于IB的RDMA协议将存储输入挂载给计算节点使用，根据部署方式和数据库类型的不同，SmartSCSI模块分为SCSI模式和私有协议模式。私有协议模式SmartSCSI模块在私有协议模式下，主要通过天玑自主研发的私有协议，此协议主要通过基于IB的RDMA协议实现，并充分考虑了大规模分布式存储系统特点，可以将单逻辑卷读写负载均衡分配到128个Router进程同时处理，即可以让128个IOS节点同时响应同一逻辑卷I/O请求。SCSI协议模式SmartSCSI模块在SCSI协议模式下是基于InfiniBand和OPA支持SCSI-3和Nvme指令集的协议栈。目前支持abricSRPSmartSCSI模块在SCSI协议模式下可分为4个主要模块：•SmartSCSIAdmin：SmartSCSI在用户态的管理软件，配置管理SmartSCSI；•SmartSCSI核心：主要作用是运行协议栈，处理所有Target驱动的命令，然后分发给各个Storage驱动。另外，其还负责内存和线程管理；SmartSCSI支持SRP和NmveOverFabric两种协议。其中NvmeOverFabric能够支持NvmeOverIB和NvmeOverOPA。•target驱动：接受Initiator发送来的所有SCSI和Nvme命令，然后传给SmartSCSI核心，并发送处理结果给Initiator；•Storage驱动：节点存储设备交互，目前可支持Nvme、BlockIO和SCSIPassthrough。天玑在SmartSCSI的开发与优化中投入了大量技术力量，与使用标准传输协议相比，SmartSCSI在高可靠的基础上实现了20%的延时降低和50%的吞吐量提升。该模块以内核态运行，完全兼容Nvme，FileIO、BlockIO、SCSIPassthrough等各种工作方式。SmartSCSI还具备实时跟踪IO执行过程并进行统计分析处理的功能，为系统优化提供依据。SmartMgr模块SmartMgr主要作用是为管理人员提供命令行接口，实现对PBData系统中软硬件的统一管理，并为SmartMon监控提供管理接口；SmartMgr还负责计算与存储之间的通信工作。SmartMgr目前主要功能如下：•支持Lsi、HP等RAID卡的管理AMe•提供SmartMon调用API接口。•支持SmartCache的创建，设定及删除等管理•支持存储池的创建、调整和删除等操作•支持卷的创建、删除、映射、快照、克隆等相关的管理•支持卷的QoS和权限管理等•Oracle场景下支持ASM感知，计算节点与存储节点间的联动管理，解决之前版本中存储管理时与ASM相互独立的问题。SmartClient模块SmartClient模块主要负责管理SmartSCSI映射过来的磁盘，格式化磁盘路径和名称；在PBData集成SmartStor-X分布式存储软件时，SmartClient还集成了分布式存储软件客户端BAC软件，用于对分布式存储的卷的识别SmartClient还负责新增磁盘的发现和扫描以及响应存储端的权限和QoS控制。SmartVote模块SmartVote是针对PBDataE系列产品开发的仲载机制；SmartVote通过块复制技术将两个不同节点上磁盘进行完全同步，此磁盘主要用于存放Oracle数据库集群的OCR和VoteDisk，操作系统集群实现两个节点间的信息同步，磁盘复制网络与操作系统集群网络使用同一个网络，当发生脑裂时，磁盘复制和操作系统集通信会同时发生，此时SmartVote会调用IPMI仲裁关闭低优先级节点，以保证脑裂时仲载顺利完成。SmartMon模块SmartMon是PBData系统监控模块，通过统一的管理界面即可对整个集群中的PBData所有节点进行监控与管理，大幅提升运维效率。SmartMon提供异常告警、事件上报、性能监控等功能，也可提供API接口实现与第三方云监控管理平台集成。SmartMon主要功能包括：1.节点监控与管理1)节点的增加、删除、配置，CPU、内存、磁盘、电源等硬件监控和管理2)软件核心运行状态的监控管理3)存储介质配置管理以及状态监控4)主机上网络端口以及IB卡状态，流量信息监控管理5)缓存池的增加、删除、配置以及状态和命中率监控6)存储卷配置，QoS,权限管理以及状态监控；SSDSATASSDPCIeSSD、NVMe等闪存介质；8)磁盘预警，对磁盘坏道的监控以及写入过程中的介质错误的监控9)交换机端口状态及速率等监控2.集群监控与管理1)集群自动识别和状态监控2)集群节点的自动发现以及节点上状态的监控3)OCR和VOTEDISK状态的监控和管理4)监控程序的状态监控和管理5)集群互联网络的监控和管理3.ASM监控与管理1)ASM实例状态的监控和管理2)磁盘组使用情况的监控和管理3)磁盘组中数据库空间使用情况4)ASM磁盘组性能的监控5)磁盘组的监控和管理、磁盘组空间增长情况统计6)磁盘的监控和管理4.数据库监控与管理1)支持集群和单机数据库的自动发现及状态监控2)支持数据库会话的监控3)提供基于会话的性能监控和AWR的生成4)针对TOPsql和TOPSession的监控5)支持数据库控制文件，日志文件，表空间及文件监控和管理5.容器数据库监控与管理1)支持容器数据库状态监控2)支持容器数据库创建、删除、克隆，拔出、插入、开启、关闭等操作3)支持容器数据库表空间、数据文件监控与管理4)支持容器数据库CPU、内存以及IO资源的QoS控制6.性能监控1)主机CPU、内存、磁盘、SSD等性能监控IOPSMBPSLATENCY等性能3)ASM磁盘组读写IOPS，MPBS的性能监控4)缓存池的读写性能以及命中率5)数据库GC响应时间6)数据库的SQL响应时间、各种等待响应时间、IOPS、MBPS等7.生成InfiniBand网络的拓扑以及动态链接状态图；8.用户及报警管理1)支持用户有权限管理及操作日志管理2)支持监控报警，针对各种异常状态进行报警3)支持基于异常的健康评分机制，直观的反应平台的健康度4)支持RestfulAPI和标准SNMP，邮件等多种报警机制5.产品特性便捷性“一体化”、“机柜式”的交付模式，以类似家用电器的方式交付整套数据库平台。硬件、操作系统、数据库都在出厂前完成安装集成和调优，用户只需在到货后将PBData接入自己的业务网络即可访问数据库实例。开放性PBData的全部硬件组件都采用工业标准设备，包括x86服务器、InfiniBand交换机及各种板卡、硬盘以及闪存设备，未使用任何定制硬件。用户可根据自己的需求选择不同品牌服务器设备硬件供应商，不存在厂商锁定问题。同时，天玑数据也可提供自有品牌的硬件设备。可靠性PBData是一套整体系统，内部采用全冗余架构、多活的透明切换技术，并基于数据库集群在系统级别实现与小型机集群相当的可靠性；在数据安全方面，SmartIOV提供了存储节点级别的容错能力，生产数据可支持多副本冗余(如2副本、3副本)，可靠性远超传统RAID。SmartIOV通过内部服务可迅速捕获到节点或磁盘故障信息，并在其他节点空闲空间中修复冗余度降低的所有Object区块，同时维护哈希环对应的OSD节点变化。故障修复速度远超过传统磁盘阵列设备，从而极大缩短数据风险窗口。在磁盘数量充足的系统中，故障修复速度可以超过1GB/s(即3.6TB/小时)。QoS的功能的引出，避免多数据库之前的资源争用，有效的保证了关键业务的服务质量。高性能基于开放架构，最新的x86处理器、高速介质以及InfiniBand网络，使得PBData能够第一时间使用最高性能的硬件平台；SmartIOV分布式算法能够将负载平均至每一个磁盘；SmartCache优越的缓存技术能够将高速介质的性能发挥到极致；SmartSCSI新增NvmeOverFabric协议支持，性能提升30%，在传输协议层的优化也将数据传输中引入的开销降到最低。可以说PBData基于现有的业务部署方式，对每一个可优化的点进行了优化，最终将数据库平台的性能天花板推升到与前端分布式系统相匹配的高度。扩展性PBData的所有节点基于x86服务器，因此全系列均支持纵向扩展。纵向扩展包括计算资源(可选2路、4路、8路)、存储资源(每个存储节点可灵活选择内部容量和介质组成)；.V系列可分别扩展计算节点、存储节点、InfiniBand交换机、Ethernet交换机；计算节点最大支持64个，存储节点最大支持128个，Infiniband最大支持24台。H储融合节点、InfiniBand交换机、Ethernet交换机；最大支持128个节点，Infiniband最大支持24台。.E系列默认只支持2节点，可在线升级为H系列，最大支持与H系列一致。所有节点或交换机的扩展粒度最小为1，计算、存储节点或交换机支持在线增加和减少。可维护性PBData基于x86工业标准服务器构建，因此具备所有工业标准服务器的单节点可维护性，包括在线更换硬盘、电源、风扇等；SmartIOV与数据库集群提供节点级别的容错，因此任何节点的离线维护都无需数据库服务离线；SmartMon对PBData进行从硬件到SQL级别的全局监控，任何异常都可第一时间发现；SmartMon支持对机械磁盘进行巡检，及时自动剔除状态和性能异常的磁盘，用户可在不影响业务和性能的情况下从容替换；SmartMon提供PBData系统中所有资源的统计与展示，同时为第三方管理平台提供API接口。高级存储特性PBData通过SmartIOV模块中集成SmartStor-X分布式块存储软件实现对非Oracle数据库的支持，因为SmartStor-X具有存储自身的特性，因此自带存储的高级特性主要包含：存储卷的自动精简存储卷的快照与克隆存储卷的QoS兼容性PBData数据库云平台支持：eseLPostgreSQL理论上支持所有可部署于Linux平台的数据库。PBData已经验证操作系统支持：Redhat6.5、6.6、6.7、6.8、6.9Redhat7.2、7.3、7.4、7.5OracelEnterpriseLinux6.5、6.6、6.7、6.8OracelEnterpriseLinux7.2、7.3SuseLinuxEnterprise11天玑数据定制Linux