Sudis

关于Sudis

# 产品概述

  • 高速分布式缓存数据库 Sudis是一个功能强大的数据存储系统，具有高性能、丰富的数据结构、持久化、分布式支持等特点。它应用于缓存、消息队列、会话存储、计数器、排行榜、实时分析等各种场景，并通过其简单的API和丰富的功能满足了开发者对高性能数据存储的需求。 它主要有以下特点和功能：

  • 内存存储：

    Sudis主要将数据存储在内存中，因此读写速度非常快。与传统关系型数据库相比，不需要从磁盘读取数据，从而大大提高了访问速度。

  • 数据结构丰富:

    Sudis支持多种数据结构，除了常见的String（字符串）、List（列表）、Set（集合）、Hash（哈希表）和Sorted Set（有序集合），还提供了以下几种特殊的数据结构。

    • Bitmaps（位图）：位图是一种特殊的字符串，它的每一个bit都可以进行操作。在位图中，可以设置、获取和计算位的值，适用于一些需要进行位级别操作的场景，如权限控制、在线状态跟踪等。
    • HyperLogLog：HyperLogLog是用于实现基数（cardinality）估计的数据结构。它可以用来估计一个集合中元素的数量，且占用的空间很小。通过HyperLogLog可以快速估算一个集合的基数，但会存在一定的估计误差。
    • Geo（地理位置）：Sudis提供了一系列的地理位置相关的命令，使得可以在Sudis中存储和查询地理位置信息。可以方便地将经纬度坐标与其他信息关联起来，如存储地理位置坐标和搜索附近的位置。
    • Streams（流）：Streams是一种轻量级的消息流发布和消费模型。它可以实现多个生产者和消费者之间的异步通信，并支持发布者和订阅者之间的消息传递。Streams可以用于构建消息队列、日志订阅等场景。这些数据结构可以适用于不同的应用场景，Sudis提供丰富的操作方法和数据存储方式。

  • 持久化：

    Sudis支持两种持久化方式，分别是RDB和AOF（Append Only File）。RDB是将Sudis的数据在指定时间间隔内保存到硬盘上的快照方式，而AOF是通过追加方式将每条Redis命令写入日志文件。通过持久化，可以在Sudis重启时将数据恢复到内存中，保证数据的可靠性。

  • 高效的读写操作：

    除了内存存储的优势外，PowerDB还实现了高效的读写操作。例如，可以直接在String数据结构上进行原子性的递增和递减操作，对List和Set等数据结构可以进行快速的插入、删除和查找操作，实现高效的数据处理。

  • 分布式支持：

    提供了Cluster分布式解决方案，可以将数据分布在多个节点上，提供更好的高可用性和负载均衡能力。Cluster使用哈希槽（hash slots）的方式将数据分片，每个节点负责处理一部分数据，实现水平扩展和分布式存储。

  • 发布/订阅：

    可以实现消息的发布和订阅机制。可以将消息发布到指定的频道，所有订阅了该频道的客户端都可以接收到该消息，实现了简单的消息队列功能。

  • 事务支持：

    通过MULTI、EXEC、WATCH和DISCARD等命令实现事务的原子性操作。可以将多个命令组合成一个事务，保证这些命令在执行过程中不被其他客户端中断。

最新版本 Sudis2.0兼容 Redis 7.0 版本协议，集群版部署理论上支持的节点数为16384，该数量为Redis设计的slot上限。Sudis旨在提供低延迟高并发的需要，可满足业务在缓存、存储、计算等不同场景中的需求，为应用提供内存级的数据访问、存取服务。

  • 数据库 Sudis 产品可为游戏、电商、视频、行业应用、金融等行业客户提供稳定的服务。
  • 此外还可以为行业AI运算提供数据加速的服务，能提供高达10倍的算力效率的同时，帮助客户节省底层基础设施的投入。

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应用场景示例—缓存/数据加速

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应用场景示例—AI底座

# 产品优势

# 多并发、高性能

  • Sudis使用多线程架构，高性能私有协议，在高压力下提供更高的吞吐量。在并发设计方面，Sudis采用双螺旋多线程设计，在网络消息收发处理和IO业务处理都使用多线程机制，极大的提高访问并发吞吐量。
  • Redis仅在最新的版本6、7采用网络层多线程设计，其IO业务仍是单线程处理，单节点并发提升不显著。

# 自主可控

  • 公司拥有100%自主知识产权，基于C/C++实现，所有底层核心源代码完全自研可控，不基于任何数据库开源代码，是真正意义上的、完全自主可控的国产数据库。

# 信创芯片亲和性适配

  • Sudis已成功适配国内主流信创芯片和信创操作系统，包括飞腾、鲲鹏、海光等主流国产CPU，以及麒麟、统信、凝思、ctyunOS等国产操作系统。通过优化Sudis与CPU的节点亲和配置，充分利用信创芯片的架构设计特点，大大提升了Sudis网络和I/O多线程的处理效率。相比Redis缓存数据库，Sudis在并发测试中展现出更佳的性能表现

  • 鲲鹏和麒麟证书

  • 飞腾和统信证书

# 高可用架构

  • 集群模式是一种分布式架构，通过将数据分散到多个节点上实现高可用性和扩展性。每个节点负责部分数据的读写操作，当节点宕机时，其他节点可以继续处理请求。集群模式需要至少1个主节点和1个从节点，并使用哈希槽分配算法来管理数据分布。这种架构可以扩展到多个节点，提供更高的性能和容量
  • 集群架构采用Slot（哈希槽）和Shard（分片）的设计，对于客户端的请求的key，根据公式HASH_SLOT=CRC16(key) mod 16384，计算出映射到哪个分区上。Sudis 提供秒级的故障切换能力。

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# 性能弹性扩展

  • Sudis采用分布式系统设计方法，支持群集环境的高效线性扩展能力，集群中所有的节点按照负载均衡的原则承担数据和算力服务。服务节点之间是端对端的，每个服务节点一般包括一主二从，因此不存在单点故障。
  • 不同于Redis Gossip协议多对多的设计，Sudis采用一对多的Protobuf协议，集群管理消息量少，最直接的效应将网络流量降至最低。
  • 此外Sudis Cluster Bus消息经过精简优化，相对于Redis Cluster Bus的消息数据量小，提升集群运行效率。
  • Sudis高可用架构最大化利用网络带宽，避免在大集群部署环境下随着节点数增加网络开销呈指数增长。
  • 得益于Sudis Protobuf及Cluster Bus的设计，Sudis具有高效的线性扩展能力，最高可支持16384个节点的部署。受制于Redis Gossip，redis集群往往不能超过100个节点，Sudis可以在1000个节点环境下正常运行。

# 易用的GUI管理工具

  • GUI管理工具，追求极致的用户体验，将复杂的运维工作完全智能化。数据备份、数据恢复完全自动；扩容、升级、IDC机房迁移轻松完成。此外我们还兼容目前主流的Redis管理工具比如QuickRedis。

  • 下图为Sudis集群的管理功能界面示例：

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  • 下图为Sudis主机管理界面示例：

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  • 下图为Sudis用户管理界面示例：

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  • 下图为Sudis告警管理界面示例：

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  • 下图为Sudis审计日志管理界面示例：

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  • 下图为Sudis web-cli界面示例：

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# 产品系列

# 单机版

​ Sudis标准版指数据未分片的版本，是最通用的 Sudis 版本，兼容 Redis5和之前版本的协议和命令，提供数据持久化和备份，适用于对数据可靠性有要求的场景。单机版没有主从机制，不提供HA高可用，对服务高可用有要求的，建议使用集群版。

# 集群版

​ Sudis 集群版是采用分布式架构，支持垂直和水平的扩缩容，拥有高度的灵活性、可用性和高达千万级 QPS 的高性能。Sudis 集群版典型配置是水平方向 3 分片的扩展，每个分片作为主节点挂接两个从节点。垂直方向可实现扩展，扩容、缩容、迁移过程业务几乎无感知，做到最大的系统可用性。