一、Redis与阿里云Redis

1）什么是Redis

Redis 是当今世界最流行的Key-Value分布式缓存服务，提供多种数据结构，具备高性能、多架构、运行稳定、安全等能力，被广泛应用于互联网等行业。尤其是对高并发、高QPS的场景下， Redis被无数开发者和企业认可，是应对 DNS业务产品的不二选择。

Redis在全球DB Engings Ranking,2020/11最新排名中所有数据库类排名第七，在缓存类数据库常年排名第一。

关系型数据库与Redis缓存数据库做类比可知：

• 关系型数据库是以结构化的形式把数据存储在磁盘上，单节点QPS是在5000~10000左右，比较适合复杂查询。
  
• Redis是高速缓存的数据库，数据结构相对比关系型数据库简单，主要以Key-Value形式存储相关数据，数据都是保存在内存，读写也是发生在内存里，虽然没有持久化。单节点QPS 8~10万，与 Value的大小不同或机器CPU主频的不同也有差异，适合快速数据提取的工作。
  

2）阿里云Redis产品全景

阿里云Redis产品全景：如下图所示，分5小块，实际上分三大类：全托管、专属集群、多云联动。

全托管主要在线上提供了Redis和Tair两种形式。Redis为广大客户提供了云上的原始数据库的开源托管服务，是用户上云快速接入的首选。为了给用户提供原汁原味的Redis体验，支持标准的组成和集群两种架构，功能上完全兼容社区特性，并且做了很多优化。在发布策略上，紧跟社区的发布速度。阿里Redis是全球首个对Redis 6.0进行支持的全球大型云厂商。

在客户业务的快速发展中，开源Redis慢慢凸显出来局限性，所以在兼容Redis的前提之下，推出了企业版的内存数据库Tair，也叫Redis企业版，定位在云原生的内存数据库，在性能、核心企业级能力、内存池化等方面为用户提供更强的能力。专属集群是为大客户专享，以自建的体验获得云上的服务。Tair MagPie将Tair能力延伸到他云、IDC的标准K8S服务上，缓解客户的绑定焦虑、地域不满足，企业策略等无法迁移上阿里云的现实安排。

3) 阿里云全托管Redis与Tair的定位

阿里云全托管Redis与Tair的定位，首先Redis作为用户上云的首选，完全进入社区特性，紧跟社区发布速度，而且尽可能的做到和社区的 PR相关的合并都尽可能的跟进。另外会积极贡献社区，因为有Redis全球开发维护团队的5人小组的成员之一，在阿里云，有3个人是在Redis原厂，还有一个在AWS上，我们的成员是全中国唯一一个进入全球开发小组的成员，所以对社区版的贡献非常多。

在社区版之上，自研了企业级的Tair（Redis企业版），主要是在最大程度保证Redis API和数据结构兼容，满足用户特定应用功能需求以及差异化性能、成本考量和高标准的容灾需要。另外推出，在线上有Redis增强型的数据结构，满足用户在各个场景下的需求。在Tair（Redis企业版）上，主要是有性能增强型、持久内存型、容量存储型，这三种均包含标准主从、集群，前两者开放读写分离能力。

4）阿里云Redis产品系列各形态简介

阿里云Redis产品系列各形态，从高访问强度到高存储密度的演变，可以看到阿里云原来是使用对于性能要求最高的部分，使用 Tair 性能增强型产品，满足客户极致的性能要求。在访问强度稍微要求低一些的用户可以选择开源Redis，并且随着用户访问强度逐步降低，成本成为客户的考量因素时，Tair推出了持久内存型和容量存储型两种形态。在整个内存数据库层面，提供了非常完整的产品矩阵，覆盖了客户从高性能到大容量的各种需求。

本次介绍的阿里云MyBase for Redis专属集群包含Redis社区版和Tair性能增强型，两个性能要求比较高的产品形态。

二、阿里云MyBase for Redis

1）我们为什么要做专属集群？

首先作为云厂商，提供Redis相关数据库服务都属于云托管，用户在界面上下单购买Redis服务，拿到Redis数据库，但是对于大型自建Redis客户有局限性，对此我们做了相关产品的分析和规划。

第一，传统的大型自建Redis客户，有完整的运维体系，从实例创建销毁，到分配到哪一个主机的资源调度，再到相关的告警和监控，云上托管版Redis都没有办法完全与原先的运维体系进行整合。

第二，由于云上托管版Redis资源分配策略，每一种Redis现在售卖的规格都有相关带宽限制，每一个规格的带宽限制都会导致其无法充分利用，在有热点业务流量冲击时，带宽会成为瓶颈。

第三，由于与大型自建Redis客户存在差异，整个体系无法融合，过去的DBA管理运维系统无法再充分利用，对客户上云是比较大的阻力。

第四，资源调度对客户来讲是黑盒，如何能让客户放心像使用自建云托管版Redis一样，我们还需要在专属集群产品形态上给到客户。包括资源是否充分利用，在Redis集群形态下是不是不在同一个物理机上等疑问，都是云托管MyBase作为黑盒存在需要解释的问题。

总结：

① 自建Redis整体上云原先运维体系无法使用。

② 由于规格的带宽有所限制，无法充分利用主机带宽，不能应对热点业务的流量冲击。

③ 由于云上服务形态的限制，无法充分复用过去的运维管理经验与现成工具、系统。

④ 资源调度黑盒，资源是否充分利用、是否打散均不了解。

2）我们为什么要做？

能不能在云上享受云Redis服务，但同时又可以像使用自建Redis服务一样有诸多自主权？

既然是想享受阿里云Redis相关的内核优化、管控能力的服务，首先要具备阿里云强大持续发展的Redis引擎能力，给用户提供全面丰富的Redis管控功能，技术完全兜底。

给用户提供自建Redis服务的体验，需要下边这几个部分进行相关规划：

第一部分：物理资源分配策略灵活。

第二部分：隔离性更强，用户不用担心自己的Redis实例和其他客户的Redis实例混在一起。

第三部分：带宽比自建Redis服务还要灵活精准设置，因为我们自建Redis服务带宽都是按照规格设定死的，用户在自建IDC上或者在专属技术形态上是能够自己设置带宽。

第四部分：像自建Redis一样充分利用持久化数据文件。比如企业需要做容量分析，或者Redis数据在某一个时间点找不到地方做大数据分析，如果是自建服务直接读取持久化数据文件，读出以后，通过解析数据化文件进行进一步数据分析统计和加工。云Redis服务不开放持久化数据文件，这种应用场景下用户会受到限制。

第五部分：像自建Redis一样安装模块、调关键参数。Redis在5.0以后，大力发展模块系统，包括有关键参数。这些参数、模块在云Redis服务上不开放，如果用户需要用到这些，只能自建，或者放弃这些功能用云Redis。

第六部分：像自建Redis一样可以*部署性能采集工具。云Redis的服务虽然有监控，有相关Open API来让大家用，但是在Open API设计包括调用的频率上都有限制。自建Redis有很多的性能采集工具，我们也希望在专属集群的形态上进行支持，让用户能够把过去的性能采集工具、日志采集工具都能够*部署。

3）产品定义

云数据库专属集群MyBase for Redis，以主机形式购买云数据库服务，目前包括阿里云Redis产品中的Redis社区版和Redis企业版性能增强型。在赋予PaaS数据库同样能力之外，还具备CPU超配、网络带宽自主可控并整体超配、资源调度、弹性策略、更开放的权限、自主运维能力。

• Redis社区版：开源托管版服务；
  
• Redis企业版性能增强型：专门针对性能、数据备份，还有全球多活，实现高性能企业级的版本。
  

售卖方式：按月购买，至少购买两台主机；主机付费，实例免费。

产品原理：

第一步：创建专属集群。用户先去我们阿里云控制台上创建专属集群，创建专属集群的时候，需要选数据库引擎，包括相关的超配比、调度模式。数据库引擎有很多种，大家选Redis。专属集群是逻辑上的概念，不是物理上的概念。

第二步：购买主机。在创建专属集群以后，通过专属集群里面的购买主机添加相关主机，主机是实际的概念，可以选各种规格、磁盘类型，两台起配。选完主题以后，下单购买付费。

第三步：部署数据库实例。在主机上面部署数据库实例不收费，可以任意创建、销毁，不经过任何计费系统。包括使用Redis社区版、Redis企业版，都不再另外收取费用。Redis社区版和Redis企业版在托管服务上价格还是有一定差异的，但是在专属集群上实例都是不收费的，只在主机上收费，实例可以随便创建、销毁。

第四步：运营数据库。实例创建以后，可以自主对数据库实例进行相关运维操作，包括和原来系统进行整合。

基本能力：

第一：完整云Redis能力。所有云Redis托管版服务，都在专属集群里面。通过专属集群开出来的实例，和直接购买托管版的社区版或者是企业版性能增强型的实例一样，能力、版本都一模一样。

第二：物理资源调度能力。可以清楚地看实例在哪台机器上，整个主机的CPU、内存、网络情况，用户可以直接调度。

第三：数据库资源开放。

第四：可集成DBaaS。

第五：资源超配能力。集成相关管控能力，具备资源超配能力。现在有 CPU超配能力，将来可能也会有内存超配能力。

4）MyBase for Redis 解决之道：云Redis的专属体验

MyBase for Redis产品的好处是：提供了云Redis的专属体验。云上体验：包括有强大内核持续技术更新，完整强大的管控系统，包含了诊断性监控、日志、备份、修改查询数据，还有专家7*24小时支持。用户有什么问题都可以通过工单的形式来找到我们，由我们去解决。

除了云上本来的体验以外，在云专属集群Redis部分，有三大特点：

第一：灵活度高，Redis/Tair*创建销毁实例，阿里云Redis社区版/企业版畅快使用，不用考虑退款等繁琐事宜，适合企业进行池化管理与成本分摊。因为大家就能看到实例部署在哪些机器上，占用了多少内存。

第二，与现有运维监控体系最大融合，依托于开放的操作系统权限，可以部署监控采集agent，实现和自建运维和监控系统的良好融合，用户迁移成本更低。如果用户原来用的是Redis的open API来集成，专属集群不影响，open API都是给大家提供的，跟托管版是一模一样的。

第三，带宽*配置、持久化数据文件开放读取能力，突破托管版实例规格的带宽限制，另外开放持久化文件方便后续数据分析和利用。

5）场景示例：云上测试环境（敏捷、开放、低TCO）

云上的测试环境，需要更灵活、更成本更低，通过专属集群怎么样解决：

第一，在CPU上会有超配，测试环境可设置更大的超配比1：N，支持部署N倍数量的数据库实例。测试成本大幅降低。 

第二，提供数据库混部，耗CPU和耗内存的数据库混部，最大化提高CPU和内存的资源利用率，降低TCO。

第三，开放OS权限，可安装部署工具软件、运行自定义脚本、可查看OS上的细节日志。测试验证时，分析问题更方便。

第四，免费不限量的服务化数据库实例，服务化的数据库实例无需付费，不限量部署，点击数个按钮即可完成部署，极大降低测试数据库成本，缩短测试环境搭建时间。

第五，实例迁移，便捷的将主机上的实例迁移到其他指定主机。匹配各业务部门之间，功能测试与性能测试等不同场景对资源占用，资源隔离的不同需求。

如上图所示的示例：主机1用于功能验证，资源共享。性能测试时，可迁移到资源相对富余的主机2进行，大压力性能测试，不影响其他功能模块的正常运行。

6）MyBase for Redis 典型案例：CC视频

CC视频是一个做直播的公司，用Redis做相关消息传输，痛点在带宽限制上，包括运维自主可控方面。使用MyBase for Redis后，我们做到了以下几点，使客户非常满意。

• 在业务高峰时单实例顺利支撑峰值1200MB/s的消息传输，并做到了无消息丢失，给直播平台的质量保证提到了一个新的高度。
  
• 专属集群不改变客户DBA现有运维模式的同时，为Redis提供自动高可用、快速扩容能力，使得客户更聚焦在业务本身。
  
• 优化的云数据库服务，提升客户数据处理能力。