简介： 过去5年，阿里云针对PolarDB进行了诸多创新，通过采用存储计算分离、软硬一体化设计，PolarDB实现成本仅为传统商业数据库的十分之一。所实现的计算、内存与存储资源的“三层解耦”架构、多主多写、基于IMCI（内存列存索引）的HTAP、Serverless等功能已是全球首创或业内领先的技术。从PolarDB发布以来，它在技术和商业化上都获得了迅猛发展，如今已经成为阿里云数据库产品家族中最闪耀的产品。本文我们将向大家详细介绍，PolarDB发布5年来所实现的技术创新。
作者 | PolarDB数据库 来源 | 阿里开发者公众号
数据库与芯片、操作系统并列为全球信息技术三大件，也是企业IT系统必不可少的核心技术，同时也是一切数字处理、计算力和智能化的基石。
上世纪70年代，E.F.Codd 发表了一篇划时代的论文“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”。从这篇论文开始，关系型数据库软件革命的序幕被拉开了。80 年代初期支持 SQL 的商用关系型数据库Oracle和 DB2相继面市，以及 90 年代诞生的 SQL Server，开源的MySQL、PostgreSQL等都是关系型数据库成功的代表。
时至今日，随着全球不同类型数据的指数级增长，市场上涌现出越来越多的新型数据库，然而关系型数据库仍然占据主导地位。根据市场研究机构IDC的最新统计数据显示，关系型在全球数据库中占据约80%的份额。
关系型数据库经受住时间的考验，为全世界用户的钟爱，最主要的原因之一就是关系型数据库采用了 SQL 标准，这种高级的非过程化编程接口语言，将计算机科学和易于人类理解认知的数据管理方式完美的衔接在了一起。到今天，这种编程语言还没有更加完美的替代品。
数十年来，关系型数据库都应用在以IOE为代表的软硬件紧耦合的技术架构环境之下，但是今天，关系型数据库面对着云计算是承载工作流的主要环境的巨大改变。
这种使用环境的变革性迁移之下，客户对关系型数据库也提出了新的要求，比如可以支持更大的存储、弹性扩缩容上更灵活，甚至数据库可以实现“自动驾驶”。
阿里云的数据库团队认识到，如果基于传统关系型数据库的架构进行小修小补，很难解决这些客户提出的问题，必须从根本上演进云上的关系型数据库架构，做一个全新的云原生关系型数据库。
PolarDB云原生关系型数据库也就此诞生。
过去5年，阿里云针对PolarDB进行了诸多创新，通过采用存储计算分离、软硬一体化设计，PolarDB实现成本仅为传统商业数据库的十分之一。所实现的计算、内存与存储资源的“三层解耦”架构、多主多写、基于IMCI（内存列存索引）的HTAP、Serverless等功能已是全球首创或业内领先的技术。
从PolarDB发布以来，它在技术和商业化上都获得了迅猛发展，如今已经成为阿里云数据库产品家族中最闪耀的产品。
在本文中，我们将向大家详细介绍，PolarDB发布5年来所实现的技术创新。
“三层解耦”：资源解耦的极致
从40多年前数据库诞生开始，数据库的CPU和内存都是绑定在一起的，最多做到计算和存储解耦，没有数据库能做到CPU和内存的解耦，即使演进到目前的云原生数据库阶段，在PolarDB之前也没有任何数据库能够做到这一点。
然而在云计算时代，每一层的资源解耦都可以使得弹性能力带来数量级的提升。当前云原生数据库虽然实现了计算存储的解耦，相对于传统数据库，其弹性能力有了不小的提升，但是CPU和内存的强耦合极大地限制了弹性能力的进一步提升，难以实现秒级跨机迁移；同时也限制了内存的横向扩展，使得内存受到单机容量限制。
PolarDB历史性地提出并实现了基于CPU、内存和存储资源分离的“三层解耦”架构，构建了独立的CPU资源池、分布式内存资源池、分布式存储资源池，实现了资源的彻底解耦，CPU和内存分别独立计费。同时通过分布式内存和数据库秒级跨机迁移，使得弹性能力有了数量级的提升，大幅降本增效。
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