存算分离是否真的有必要?从架构之争到 Doris 实战解析

发布于:2025-03-23 ⋅ 阅读:(22) ⋅ 点赞:(0)

引言:一场关于 “存与算” 的N年辩论

在数据库与大数据领域,“存算一体” 与 “存算分离” 的架构之争从未停歇。有人质疑:“存算分离真的有必要吗?本地盘性能难道不够?” 答案并非非黑即白 —— 技术选型的关键,在于业务场景与资源诉求的精准匹配。本文以 Apache Doris 为例,为你拆解两种架构的本质差异、优劣对比及落地场景。

一、存算一体 vs 存算分离:核心概念与演进逻辑

存算一体:紧耦合的 “全能战士”

定义:数据存储与计算资源绑定在同一节点(如本地磁盘 + 服务器),通过本地化读写减少网络开销,典型代表如 Hadoop 早期架构、传统 OLTP 数据库。

历史渊源:早期 IT 系统数据量小(如 1960 年代 IBM 大型机),单机即可满足存储与计算需求,天然形成存算一体架构。

存算分离:解耦的 “黄金搭档”

定义:存储层(如对象存储、HDFS)与计算层(如云服务器、容器集群)独立扩展,通过高速网络连接实现数据共享。典型代表如云原生数据库 Snowflake、Doris 存算分离模式。

驱动力:数据量指数级增长、云计算弹性需求、成本精细化管控。

二、架构对决:性能、成本与弹性的终极博弈

存算一体的优势与短板

优势

极简部署:无需依赖外部存储系统,单机即可运行,适合快速试水或中小规模场景(如 Doris 存算一体模式仅需部署 FE/BE 进程)。

极致性能:本地化读写减少网络延迟,适合高并发低延迟场景。(如Doris 存算一体 在YCSB场景下可达 3W QPS,且99分位延迟低至0.6ms

短板

扩展不灵活:存储与计算需同步扩容,易造成资源浪费(如 CPU 闲置但磁盘已满)。

成本高昂:本地 SSD 盘价格高,且冗余备份增加硬件投入(如 Doris 存算一体版本需要三副本来保证数据高可靠性)。

存算分离的突破与挑战

优势

弹性伸缩:计算资源按需扩缩容,存储独立扩展(如 Doris 计算组动态增减节点)。

成本优化:共享存储(如对象存储)成本低至本地盘的 1/3,支持冷热数据分层管理。

高可用性:存储层独立容灾,计算节点故障无数据丢失风险。

挑战

网络瓶颈:远程读写可能引入延迟(需依赖智能缓存优化)。

运维复杂度:需管理共享存储(如 HDFS、S3)及网络稳定性。

三、场景为王:如何选择最适合的架构?

存算一体的 “主战场”

中小规模实时分析:数据量在 TB 级以内,追求低延迟(如 Doris 高并发查询场景)。

独立业务线:无专职 DBA 团队,需简单运维(如初创企业试水数据分析)。

无云环境依赖:本地化部署且无可靠共享存储资源。

存算分离的 “杀手锏场景”

云原生与弹性需求:公有云 / 混合云环境,需按需付费(如 Doris 云原生版本支持 K8s 容器化)。

海量数据湖仓:PB 级数据存储,多计算集群共享同一数据源(如金融风控、电商用户画像)。

成本敏感型业务:历史数据归档、冷数据低成本存储(如 Doris 冷热分层技术)。

四、Doris 实战启示:鱼与熊掌可以兼得?

作为新一代实时分析型数据库,Apache Doris 同时支持存算一体与存算分离模式,成为架构灵活性的标杆:

存算一体模式

适用场景:开发测试、中小规模实时分析。

案例极越汽车数字化运营和营销方向亿级用户量查询实现毫秒级响应

存算分离模式

技术亮点

共享存储:支持 HDFS/S3,数据主存与计算节点解耦。

本地缓存:BE 节点缓存热数据,抵消网络延迟。

案例

云原生时代的架构革新,Apache Doris 存算分离如何实现弹性与性能双重提升

五、结论:没有绝对最优,只有最适匹配

存算分离并非 “万能解药”,存算一体也非 “过时产物”。技术决策应回归业务本质:

选择存算一体:当性能敏感、数据规模可控、运维资源有限时。

拥抱存算分离:当成本与弹性成为核心诉求,且具备云原生技术栈时。

未来,随着存储网络(如 RDMA)和智能缓存技术的突破,存算分离的 “性能天花板” 将被进一步打破,而 Doris 等开源技术的持续演进,正为这场架构之争提供更多可能性。