DCA（分布式缓存）产品，为数字化转型助力

一、背景：

随着企业数字化转型的深入，迫切需要更大、更快、更准的分布式计算系统；在时延上提出了迫切的要求，那么基于内存的缓存技术，是分布式架构中不可缺少的一环，但随着计算数据量的剧增，需要更强大的分布式缓存技术，通过软硬件结合，实现更快，更大的数据缓存能力，为分布式计算框架提供更稳定、快速的数据访问能力，DCA就是一套完整的缓存技术的解决方案。

二、产品概述

DCA（分布式缓存）是一个基于分布式缓存实现数据高速管理的解决方案；在接入层，实现应用接入连接的负载均衡，过载保护，连接的安全管理等统一的纳管控；在数据层，实现对数据的全量、增量刷新，数据分片，数据域管理，数据生命周期，数据动态扩容融等统一管理；在日常运维实现日常的常用运维和实时、定时的数据稽核等能力；

DCA可实现与物理库的数据的实时同步能力和稽核能力；

DCA可作为持久数据库（NOSQL）、临时数据缓存使用，可根据key进行生命周期管理；

产品架构

产品分为展现层，应用服务层，数据存储层。其中应用服务层主要负责数据访问请求和路由转发功能，保证数据请求高并发。

产品架构

1、通过标准的接口协议，业务应用可无改造接入，方便应用系统的升级

2、产品管理完全独立于业务系统，实现业务与数据的分离，同时可通过展现层，纳入到原有的系统中，统一管控

3、通过租户管理能力，实现不同的业务应用在物理上隔离管控，减少系统间相互干扰

4、通过数据管理的数据扩容能力，实现在不停业务的前台下，实现底层数据的扩容

5、数据域可根据不同的租户进行前台配置部署，在整个部署过程中，可根据业务的需求参数进行配置，无须手工安装存储引擎

6、通过数据管理模块实现数据的双向同步，全量/增量同步

7、数据分片能力，通过数据管理模块，按照数据的特点进行一致性Hash算法，对数据进行分片，与业务系统完全隔离，不需要指定；

底层技术：

数据存储：

1、为了适应不同的数据存储要求，数据存储支持原生态的redis和Pmem-Redis两种数据存储模式；Pmem-Redis是基于 PMem 的多种 redis 解决方案，核心是可在先有的机器资源下扩充主机的内存资源，实现在不降低性能的前提下，实现数据的存储：

2、英特尔® 傲腾™ 持久内存 (PMem)方案：

英特尔® 傲腾™ 持久内存 (PMem) 采用创新内存技术，将高性价比的大容量内存与对数据持久性的支持巧妙地结合在一起。第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器和英特尔® 傲腾™ 持久内存 200 系列双剑合璧，通过创建两层内存和存储分层架构，优化工作负载的性能与成本。在支持这些处理器的双路和四路平台上，持久内存正帮助企业将更多数据转化成可行洞察。使新平台架构能够做到以下几点：

• 将更多数据保存在更靠近 CPU 的地方，帮助加速大内存计算

• 将数据长久保存在内存中，而无需从存储设备中重新加载， 因此可加快重启时间并减少 I/O

• 降低大内存节点的功耗

三、产品特性：

n 部署能力

满足云原生要求，并实现容器调度下网络0时延通信（主流容器网络调度在2到8毫秒的损耗）

n 高性能

集群支持千万级并发，高吞吐下保证低时延，平均访问延迟在微妙级。

n 高可用

四层负载均衡控制，主机间负载均衡，进程间负载均衡，数据间负载均衡， 流量间负载均衡。

完善的容灾机制，支持主机容灾，节点容灾，故障自动恢复。

节点限流，节点异常降级。

n 水平扩展

支持服务节点在线扩缩容，提高集群吞吐量。

支持数据节点在线扩缩容，通过Redis分布式锁机制，实现自动数据迁移，达到业务无感知。同时，如果由于不可预知因素导致数据迁移异常，则会自动回滚。

n 数据存储

支持T级别数据的存储能力，大大缓解内存资源与CPU资源的矛盾，可充分利用CPU的资源

n 持久化

具备缓存数据同步持久化能力，在故障情况下，可快速从磁盘加载数据

n 对外接口

支持标准Redis协议接口和Restful接口，实现业务系统高效对接

n 智能运维

提供可视化运维页面，支持一键部署启停，集群故障检测。

多维度指标监控，包括tps，时延，节点连接数，异常错误码等。

丰富的刷新稽核工具，涵盖全量刷新，增量刷新， 实时增量稽核，定期全量稽核，冗余数据清理。

四、平台

硬件

使用Intel第三代至强处理器及英特尔® 傲腾™ 持久内存(PMem)解决方案，与传统的Dram物理内存相比性能略有损耗，但是提供了数据持久化功能，更大的内存容量，价格实惠。

软件

与Intel合作使用英特尔® 傲腾™ 持久内存(PMem)的PMem Aapp Direct（应用直接访问）模式，基于开源的Redis5.0，研发定制PMem版Redis。

五、性能提升

部署2台物理机作为DCA集群，在时延满足生产要求下（90%在1ms内），数据节点使用原生态Redis性能达到230万TPS，而使用PM-Redis + PMem卡则集群性能为210万TPS。

整体处理能力，较Intel第二代至强处理器+原生态Redis整体性能提升50%的整体性能。

六、与常用开源分布式缓存能力比对

DCA产品更关注业务场景的应用，扩展了丰富的数据管理能力，包括：租户模式、数据从不同的物理库的全量，增量刷新，数据稽核，数据稽核，特定数据的整合能力；可实现不停业务的数据扩充等面向业务的能力；

在运维上，实现智慧运维能力，提供了更丰富的运维能力和运维埋点能力，可实现一定程度的自愈能力；

可根据业务的敏感度，对数据接口进行降维处理，实现关键核心能力不受影响。

七、适用行业：

电信，金融，电商，工业互联，工业监控，人工智能，车联网等

DCA的实现有助于加速获取洞察，为制定关键业务决策、节约成本和新增收入奠定基础。