三、DBbrain行业典型案例分享
下面我们结合一个行业用户的案例，来给大家进一步分享数据库自治在实际的生产过程中如何应用。
电商大促大家都不陌生，腾讯云自身也支撑了非常多的大规模电商。那么电商在每次的大促过程中，如何利用数据库的自治服务，来保障自身的数据库安全？
在备战阶段需要进行故障梳理、资源评估等工作，在没有数据库自治之前，这些工作都必须由DBA来进行。一旦在某个环节出现了问题，或者业务出现了问题，往往DBA就变成了“背锅侠”，总能找出DBA的问题。
而使用数据库自治服务就可以有效解决上述问题。
1.数据库巡检，评估风险
首先，我们可以通过数据库巡检全量的实例，评估相应的风险。因为电商行业的实例很多，如果让DBA手动巡检，工作量是非常巨大的，所以常规DBA会进行核心实例的巡检，或者只对经常出故障的实例进行巡检，但这样就会有很多潜藏的风险。所以全量巡检、多维度巡检是非常必要的。
为什么说在这个地方可以发现问题？因为在备战阶段业务侧一般会封网，一旦封网，业务逻辑不到必要的bug修复时是不会调整的。所以在封网后进行全量巡检、排查问题，只要修复了那么在之后大促的过程中，就可以尽可能的减少问题。
数据库自治的巡检报告，包含从基本信息到资源状况、任务状态的巡检，以及日常的访问行为等非常全面的信息。
热点访问是非常关键的，很可能业务没有出问题，但冷热数据一旦没有进行区分，那么在并发量高的情况下一定会出问题。所以我们可以在用户封网后提供全链路的检查。
2.助力业务优化改造
在排查之后，我们还需要助力客户进行业务的优化。如图所示，我们把优化大致分为五层。
其中，SQL优化是大家非常容易上手、操作起来非常方便的一个优化，比如索引优化、改写优化等。其次还有更深入的配置优化、数据优化、架构优化和业务优化等。
之所以排为1-5，是因为在第一层的优化中，业务的配合度会比较高、改动比较小，随着逐渐深入，可能就需要业务侧更改代码逻辑。我们会根据业务不同的需求提供相应的优化建议。
3.业务场景的故障自愈
最后，我们发现还有一些问题。比如大促中临时的变更发布，导致因为数据库层面没有相应的应对措施，数据库被击穿或者压力很大。还有可能是低质量的SQL，在压力和数据量激增的情况下数据库出现问题。
面对这种情况，传统的方法一般是直接kill掉对话，持续kill或者定时kill进行降级。如果无法降级则进行重启或者HA切换，或者进行业务侧的应用回滚或者临时降级，但相对来说实践起来比较困难。
数据库资质DBbrain在这个时候就可以发挥作用。首先7×24小异常诊断与优化，可以在还未发生问题时就发现隐患，并提出优质的解决方案。此外，还提供了高并发场景的解决方案，并且可以自动持续的kill掉阻塞的SQL。
4.高并发场景解决方案
刚才我们提到，DBbrain在高并发场景提供了数据库性能优化以及降级止损的解决方案。方案具体有三项：
（1）热点更新保护
在高并发场景中，经常出现对同一行数据的更新，在没有缓存的情况下，都会打到底层的数据库。为了保护和减小开销，针对语句的排队机制，尽可能把具有相同冲突的语句放在内存队列排队，通过开启热点更新保护来减少锁冲突的开销，提高高并发场景的数据库性能。
（2）SQL限流
顾名思义，就是帮助用户进行业务降级。限流的操作类似于改写，但技术方案不同。可以通过创建SQL限流任务，自主设置SQL类型、最大并发数、限流时间、SQL关键词，来控制数据库的请求访问量和SQL并发量，进而达到服务的可用性，不同的任务之间不会发生冲突。
（3）空闲事务自结束
自动结束(Kill)空闲事务，避免大事务未提交导致大量资源争抢。会自动识别开启的事务，如果开启事务后在一定时间内没有进行提交，会自动结束该事务。
四、数据库自治的未来展望
数据库自治在未来应该会朝着自愈、自优化的方向发展，不仅能自主调节索引建议，还可以自主创建索引，自动进行识别、添加和删除。
并且在未来还应该可以自动对执行计划进行回归修正，优化策略下沉与引擎融合，让用户需要干预的越来越少，提供的优化服务越来越多。
最后是能够自动识别并杀掉失控SQL，并阻止进行至优化完成，帮助数据库层面做更多业务层面的代码实现。
这些都是未来将要实现的功能，或者是数据库自治在未来能让大家看到的迭代或者技术点。
Q&A
Q：数据库审计功能很重要，特别现在等保也有要求。腾讯云数据库审计的功能是通过旁路审计，还是从proxy节点抽取日志？
A：腾讯云数据库的审计，是在内核层面实现的，并不像其他的审计功能需要外挂Agent，或者在接入机上安装采集的进程实现。
腾讯云的数据库审计，是在连接release之前，在语句提交之后进行规则匹配，如果命中规则便将内容转变成json，拷贝成审计的内容发回，批量进行Flush刷盘，最后存储到列式存储中，提供用户的查询，并且为数据库审计提供数据源。
在这个阶段，如果在return和连接release中间，审计规则配的比较复杂或者比较多，就可能会出现性能损耗，但这个损耗是非常低的，在5%以内。
腾讯云数据库的审计功能，与市面上其他审计相比的优势点在于，是通过内核侧实现，不需要再从旁路进行Agent审计，这样一是可以避免漏审，二是旁路审计抓到的只是SQL包，抓包解析有可能有些信息抓不到，而腾讯云数据库自治的审计除了常规内容之外，还能抓到SQL执行的一些相关信息，比如影响行数、扫描行数等。
Q：数据库走向自治后，DBA的工作内容有什么变化？
A：比如性能调优，故障恢复监控、帐号管理、实现高可用、数据备份部署、架构选型等，在数据库实现自治后，类似这些的重复、简单的工作都可以被协助实现。而DBA更多的会倾向于更有价值的、与业务侧结合更紧密的工作，类似于数据库架构师、业务架构师的工作。
Q：数据库的服务降级有哪些表现形式？
A：数据库降级服务主要有几种方式实现。比如SQL限流，用户最直观的感受是当SQL超过了数据库的承载量后，会被拒绝，在日志中会看到一个自定义的错误反馈。因为SQL限流是在语义解析器之后、优化器之前进行识别，当并发度超过我们设置的每秒并发，并且特征相符，就可以在进入优化器前进行拦截。另一种降级可以通过账号和权限来限制；还有一种也可以通过DBbrain“实时会话”中提供的持续kill来实现。
Q：DBbrain是否在SQL优化方面提供SQL优化预估的时间消耗？并且在提供索引建议的同时，提供一个按钮点击即可通过onlineddl手动建索引？
A：DBbrain现在给出的是cost分析。选择cost分析的原因，是因为cost更能体现出SQL在计算开销、内存开销、磁盘读取数据开销的代价特征，而时间往往是不准确的。比如在一个很空闲的系统中，执行一些比较费时的操作，时间往往很快，但一旦数据量突增、系统环境发生变化后，同样SQL的时间会变长很多，甚至是从量变到质变。而cost分析，哪怕是十行的数据没有加索引都可以识别出来，就会减少只通过时间分析导致的误判和影响。
对于提供点击的onlineddl手动创建索引功能，应该会在后续提供给大家，也是后续比较重要的一项功能，帮助完成从发现问题、定位问题、优化问题到最后执行，这样一个全链路的优化闭环。
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