Serverless数据库能够使得数据库集群资源随客户业务负载动态弹降，将客户从复杂的业务资源评估和运维工作中解放出来。本文介绍了Serverless的工作原理、核心优势和适用场景。

数据库是现代企业IT系统中非常重要的一部分。在创建数据库时，客户往往需要比较保守的去配置数据库集群的资源，包括CPU、内存、存储以及连接数等多种参数配置，以确保业务能够在波峰和波谷都能平稳运行。在这种情况下，客户购买的集群资源在业务波谷时期会被闲置，导致整体成本偏高；而在业务压力增长阶段，集群资源又应对不足。Serverless数据库可以很好的解决这个问题。它能够使得数据库集群资源随客户业务负载动态弹降，将客户从复杂的业务资源评估和运维工作中解放出来。

在业务波动较大的场景下，普通集群和Serverless集群资源使用和规格变化情况如下图：普通集群和Serverless集群对比图由上图可以看到，在业务波动较大的场景下：
  • 普通集群：在波谷期浪费的资源较多，在高峰期资源不足，业务受损。
  • Serverless集群：
    • 由于其规格随业务需求量随时调整，总体浪费的资源很少，提升了资源利用率，降低了资源使用量。
    • 在高峰期也能完全满足业务需求，保证业务不受损，提高了系统的稳定性。
    • 打破固定资源付费模式，真正做到了负载与资源动态匹配的按量付费模式，可节省大量成本。
    • 无需手动变配，提高了运维效率，提升了运维管理人员和研发人员的幸福感。
    • 支持自动启停能力。当没有连接时，集群自动暂停，释放计算成本；当请求到来时，集群自动无感启动。
      说明 固定规格集群的Serverless功能暂时不支持自动启停能力。
    • 对高吞吐写入场景和高并发业务场景进行了设计优化，同时提供了弹性伸缩能力，适合业务数据量大、并具有典型的业务访问波峰波谷场景。

工作原理

PolarDB MySQL版Serverless提供了CPU、内存、存储、网络资源的实时弹性能力，构建计算与存储分离架构下的PolarDB MySQL版产品新形态。Serverless不仅提供网络资源、命名空间、存储空间的垂直资源隔离能力，还提供计算存储资源按需计费的能力，具有资源用量低、简单易用、弹性灵活和价格低廉等优点，赋能用户面向业务峰谷时对计算、存储能力进行快速且独立的扩缩要求，做到快速响应业务变化的同时，合理优化使用成本，进一步助力企业降本增效。相比弹性扩容，Serverless具有以下优点：
  • 打破固定资源付费的模式，做到真正负载与资源动态匹配的按量付费，可节省大量成本。
  • 对高吞吐写入场景和高并发业务进行了设计优化，同时提供了弹性伸缩能力，适合业务数据量大、并具有典型的业务访问波峰波谷场景。
  • 1秒内即可完成集群资源扩缩容，业务完全无感。

您可以选择创建一个新的Serverless集群并从头开始使用Serverless功能，称之为Serverless集群；您也可以在已经创建的普通集群上开启Serverless功能，称之为固定规格集群的Serverless功能。

Serverless集群的技术架构图计算架构
  • Serverless集群Proxy

    Serverless Proxy为Serverless形态，Proxy资源独立于计算节点弹性伸缩无需用户选择。Serverless Proxy的计量单位是PCU，每个PCU约等于1核2 GB。

  • Serverless集群计算节点扩缩

    主节点（RW节点）和只读节点（RO节点）全部为Serverless形态，随业务负载变化而弹性伸缩，并采用单可用区共享分布式存储。

    对于每个Serverless集群的主节点或只读节点，PolarDB会持续跟踪 PCU的使用率。当主节点或只读节点的当前PCU太低而无法处理业务负载时，Serverless集群会将其扩展到更高的PCU；当主节点或只读节点的当前PCU高于所需的PCU时，可以将主节点或只读节点缩减至更低的PCU。Serverless集群中的每个节点可以独立进行扩缩，其中一个只读节点必须和主节点同时扩缩：当只读节点和主节点规格差异过大时，会触发只读节点的弹升弹降。扩缩按照0.5 PCU的增量进行，当前PCU越大，扩缩步长相对越大。Serverless集群计算节点的计量单位是PCU，每个PCU约等于1核2 GB。您可以通过PCU指定单节点弹性伸缩的范围，单节点的伸缩范围为1~32 PCU。每当主节点或只读节点扩缩时，节点的PCU会随之增加或减少。系统每秒钟会监测一次计算节点的PCU。

    说明 Serverless集群的最大连接数为10500。
  • Serverless集群存储

    存储空间采用Serverless方式，购买时无需选择容量，随着数据增长而在线自动扩容，只按实际数据量所占的存储空间大小收费。您可以在集群的基本信息页面查看数据库存储用量详情。详细操作步骤，请参见查看数据库存储用量。

固定规格集群的Serverless功能的技术架构图固定规格的serverless功能
  • 固定规格集群的Serverless功能的Proxy

    数据库代理Proxy资源由普通集群的Proxy资源和Serverless Proxy资源两部分组成，其中固定规格的Proxy资源按照普通集群的Proxy资源弹性伸缩，Serverless Proxy资源独立于计算节点弹性伸缩无需用户选择。Serverless Proxy的计量单位是PCU，每个PCU约等于1核2 GB。

  • 固定规格集群的Serverless功能的计算节点扩缩

    主节点（RW节点）和只读节点（RO节点）资源由固定规格资源和Serverless资源两部分组成，其中固定规格资源不随业务压力的变化而改变，Serverless资源随业务负载变化而弹性伸缩。

    对于Serverless资源的主节点或只读节点，PolarDB会持续跟踪 PCU的使用率。当主节点或只读节点的当前PCU太低而无法处理业务负载时，Serverless资源会将其扩展到更高的PCU；当主节点或只读节点的当前PCU高于所需的PCU时，可以将主节点或只读节点缩减至更低的PCU。Serverless资源中的每个节点可以独立进行扩缩，其中一个只读节点必须和主节点同时扩缩：当只读节点和主节点规格差异过大时，会触发只读节点的弹升弹降。扩缩按照0.5 PCU的增量进行，当前PCU越大，扩缩步长相对越大。Serverless资源计算节点的计量单位是PCU，每个PCU约等于1核2 GB。您可以通过PCU指定单节点弹性伸缩的范围，单节点的伸缩范围为1~32 PCU。每当主节点或只读节点扩缩时，节点的PCU会随之增加或减少。系统每秒钟会监测一次计算节点的PCU。

    说明 固定规格集群的Serverless功能的最大连接数与固定规格（普通）集群的最大连接数保持一致，具体请参见产品系列和计算节点规格。
  • 固定规格集群的Serverless功能的存储

    存储空间采用固定规格集群的存储，具体请参见存储空间概览。

费用

Serverless集群的费用

它的费用包括计算节点费用、存储容量费用、备份存储空间（仅超出免费额度时收费）费用和SQL洞察（可选）费用。具体请参见Serverless费用说明。

固定规格集群的Serverless功能的费用

它的费用包含普通集群的费用和Serverless的费用两部分。普通集群的费用请参见计费项概览，Serverless功能的费用请参见Serverless费用说明。

核心优势

PolarDB MySQL版Serverless能够根据业务负载，对集群资源进行秒级动态弹降。其核心优势体现在如下几个方面：
  • 高可用

    多节点的架构保障了Serverless集群的高可用，服务等级协议SLA与普通集群相同，共同保证了Serverless集群的稳定运行。

  • 高弹性
    • 弹升范围广

      Serverless业内自动弹升范围最广的云数据库，支持自动横向扩容，单集群支持0~1000核范围内的无感伸缩。

    • 秒级弹升

      从容应对业务负载突增，5秒完成探测，1秒完成弹升；同时在业务负载下降时，集群资源阶梯性自动释放。

    • 业务无感

      弹升过程业务无影响。

  • 数据强一致

    支持高性能模式的全局一致性，在集群内实现数据强一致，数据写入后在只读节点上立即可读，性能与弱一致性基本一致。

  • 低成本

    以计算能力（PCU）定价，真正做到按量付费，帮助客户节省成本。成本下降最高可达80%。

  • 免运维

    弹升版本升级、系统部署、扩缩容、报警处理等所有运维工作由阿里云专业团队完成，用户无感知，业务无影响，服务持续可用，真正免运维。

适用场景

Serverless集群的适用场景
  • 开发、测试环境等低频数据库使用场景；
  • 中小企业建站服务等SaaS应用场景；
  • 个人开发者用户；
  • 学校教学、学生实验等教育场景；
  • 物联网（IoT）、边缘计算等不确定负载场景；
  • 业务有波动或不可预测的用户。
固定规格集群的Serverless功能的适用场景
  • 中大规模用户的企业级数据库使用场景；
  • 希望保留已有的PolarDB MySQL版集群，同时又可以满足业务波动的场景。

使用限制

Serverless集群的使用限制
固定规格集群的Serverless功能的使用限制