“云邊+端”三管齊下，“有蓉”數(shù)據(jù)庫(kù)助力四川氣象進(jìn)入天擎時(shí)代

原標(biāo)題：“云邊+端”三管齊下，“有蓉”數(shù)據(jù)庫(kù)助力四川氣象進(jìn)入天擎時(shí)代

《華陽國(guó)志巴志》中曾記載：蜀國(guó)“山林澤魚，苑囿瓜果，世代節(jié)熟，靡不有焉”，適宜的氣候孕育了豐富的物產(chǎn)，滋養(yǎng)了擅長(zhǎng)調(diào)制百味的巴蜀人民，也鍛煉出了駕馭自然、明辨天時(shí)的能力。

諸葛亮“夜觀天象，知天下大事”的本領(lǐng)，讓人贊嘆不已。而今天，四川正在用尖端的計(jì)算科學(xué)來把握風(fēng)云變幻。

國(guó)內(nèi)老牌數(shù)據(jù)庫(kù)廠商虛谷偉業(yè)基于開源數(shù)據(jù)庫(kù)openGauss，研發(fā)的商業(yè)發(fā)行版數(shù)據(jù)庫(kù)——有蓉，就被應(yīng)用于四川氣象局，助力氣象服務(wù)。兩者結(jié)合，將會(huì)炮制出怎樣的川味氣象體驗(yàn)？又能為四川人民的生活帶來怎樣的新氣象？

數(shù)據(jù)這份“食材”的時(shí)代挑戰(zhàn)

一個(gè)好的氣象系統(tǒng)能帶來什么，答案可能是：為農(nóng)林牧副漁等產(chǎn)業(yè)提供安全生產(chǎn)的有力支持，把惡劣天氣和極端事件可能帶來的負(fù)面影響降到最低；對(duì)氣候和環(huán)境的監(jiān)測(cè)與了解，也能為當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展提供指導(dǎo)。

目前，已有多個(gè)省市將“完善氣象基礎(chǔ)設(shè)施”納入地方“十四五”規(guī)劃綱要，為防汛、防火提供氣象技術(shù)服務(wù)，確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

這樣一盤利國(guó)利民的好菜，數(shù)據(jù)“食材”自然也要跟得上。而這，就給IT基礎(chǔ)設(shè)施中的基礎(chǔ)——數(shù)據(jù)庫(kù)提出了諸多挑戰(zhàn)。比如說：

氣象數(shù)據(jù)的來源多維，既有模式數(shù)據(jù)，也有氣象站、衛(wèi)星、傳感器獲取的實(shí)況數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)越來越大；

時(shí)空精度要求的提升，也對(duì)氣象數(shù)據(jù)計(jì)算量級(jí)、存儲(chǔ)容量、吞吐量等提出了新的需求；

氣象涉及到公共服務(wù)的重要數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)安全，數(shù)據(jù)可控和數(shù)據(jù)主權(quán)是氣象數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵需求。

這一背景下，2019年7月，國(guó)家級(jí)氣象大數(shù)據(jù)云平臺(tái)“天擎”上線，就具備海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、全業(yè)務(wù)貫通、數(shù)據(jù)高效應(yīng)用的能力，成為氣象關(guān)鍵IT基礎(chǔ)設(shè)施，支撐各類氣象業(yè)務(wù)應(yīng)用的云化，四川的氣象數(shù)據(jù)也通過“天擎”省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)來承載。

“有蓉”調(diào)制出川味氣象基建特別滋味

精準(zhǔn)的氣象服務(wù)，依賴于豐富龐雜的天氣數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)高效的計(jì)算量級(jí)。天擎“云+端”的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，原理是把所有數(shù)據(jù)集中在云端，也意味著全網(wǎng)任何一個(gè)業(yè)務(wù)操作，均需要云端數(shù)據(jù)庫(kù)配合，這對(duì)云端的性能，數(shù)據(jù)吞吐能力和數(shù)據(jù)安全性提出了前所未有挑戰(zhàn)。

因此，四川氣象基于“天擎”得“云邊+端”方案，賦予了“有蓉”數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)特的味道。

首先，專門調(diào)制的“云邊+端”方案，打造極致性能、業(yè)務(wù)吞吐與數(shù)據(jù)安全的業(yè)務(wù)架構(gòu)鐵三角。

一方面，端側(cè)集中提供本地應(yīng)用服務(wù)，邊側(cè)數(shù)據(jù)中心也能提供匯聚數(shù)據(jù)服務(wù)并按需與云上保持一致，解決了數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中在云端而導(dǎo)致數(shù)據(jù)吞吐量過大的問題。

另一方面，邊與端直面向區(qū)域用戶提供服務(wù)，可以做到數(shù)據(jù)隔離，降低數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)。這樣服務(wù)下沉，分散到各點(diǎn)后，性能壓力分散，減輕云上的業(yè)務(wù)性能壓力。

此外，多項(xiàng)獨(dú)家“配方”的應(yīng)用，讓“有蓉”可以更安心地應(yīng)對(duì)氣象大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)。

作為“天擎”系統(tǒng)核心TP數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)品服務(wù)商，虛谷公司十分重視核心技術(shù)創(chuàng)新，虛谷數(shù)據(jù)庫(kù)源代碼自有率達(dá)到了99.5%。全套國(guó)產(chǎn)化軟硬件，可以避免基礎(chǔ)軟件層面的不確定性，安心承載重要數(shù)據(jù)。

“有蓉”的出現(xiàn)，讓云時(shí)代的氣象數(shù)據(jù)和服務(wù)，被賦予更多新的風(fēng)味與可能。

支撐數(shù)字山河，憑借先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品構(gòu)筑創(chuàng)新底座

更深一步，搞清楚“有蓉”背后的創(chuàng)新因果與邏輯，能幫助我們更清晰地理解，數(shù)字變局需要怎樣的數(shù)據(jù)底座？具體表現(xiàn)為四個(gè)特征：

第一，邊側(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的引入，為數(shù)據(jù)服務(wù)搭建了“高速通道”。

以“有蓉”數(shù)據(jù)庫(kù)為例，數(shù)據(jù)可以被快速匯總，各種氣象傳感器的數(shù)據(jù)源以更短路徑發(fā)送到端側(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中；數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)，集中在云、邊的訪問量被分散在邊側(cè)，可以快速把數(shù)據(jù)入庫(kù)；基于鯤鵬全棧的方案（鯤鵬服務(wù)器＋openEuler操作系統(tǒng)＋有蓉?cái)?shù)據(jù)庫(kù)〈openGauss〉）提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理服務(wù)，操作響應(yīng)更快，綜合提升氣象數(shù)據(jù)的服務(wù)體驗(yàn)。

數(shù)據(jù)顯示，依托鯤鵬計(jì)算平臺(tái)的多核高性能，結(jié)合有蓉自身領(lǐng)先的高性能內(nèi)核，可讓數(shù)據(jù)匯聚速度提升約30%，從而保障前端業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)響應(yīng)。

第二，“云邊端”的高效協(xié)同，數(shù)據(jù)分級(jí)同步提升效率。

在數(shù)據(jù)同步上，一是按特征同步，時(shí)效數(shù)據(jù)會(huì)被實(shí)時(shí)同步到云端匯總；二是按需求同步，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，只同步云端需要數(shù)據(jù)，其余數(shù)據(jù)本地留存；三是跨區(qū)域同步，沒有及時(shí)同步到云端的數(shù)據(jù)，可以跨區(qū)域點(diǎn)對(duì)點(diǎn)端側(cè)同步。按照架構(gòu)的特點(diǎn)，端側(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)熱數(shù)據(jù)提供本地實(shí)時(shí)氣象服務(wù)，全省數(shù)據(jù)分析匯總和精確預(yù)報(bào)則在云端完成。

“云邊端”協(xié)同分工，是四川氣象邁向智慧化氣象服務(wù)的關(guān)鍵。

第三，IT基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定，決定了氣象服務(wù)的業(yè)務(wù)連續(xù)性與可靠性。

氣象服務(wù)之于國(guó)計(jì)民生的重要性，也對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠性提出了挑戰(zhàn)。為此，有蓉?cái)?shù)據(jù)庫(kù)基于鯤鵬多核高NUMA-Aware能力，加上數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)核的無鎖化設(shè)計(jì)等一系列技術(shù)，在氣象數(shù)據(jù)高并發(fā)、高頻數(shù)據(jù)寫入和查詢的同時(shí)，即使系統(tǒng)資源占用近80%，仍能穩(wěn)定提供服務(wù)。

此外，有蓉?cái)?shù)據(jù)庫(kù)還具有金融級(jí)的、多地多中心的容災(zāi)能力，在部分?jǐn)?shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)宕機(jī)后，其他數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)迅速接管業(yè)務(wù)，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性，降低數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)。

最后，則是降低整套系統(tǒng)的部署和運(yùn)維成本。

氣象業(yè)務(wù)每天會(huì)產(chǎn)生數(shù)GB甚至TB的時(shí)序數(shù)據(jù)，給運(yùn)維帶來很大的困難。為了讓氣象這一“大國(guó)重器”更具經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值，“有蓉”數(shù)據(jù)庫(kù)高度支持HTAP混合負(fù)載能力，可以一份數(shù)據(jù)輸出兩種業(yè)務(wù)模型結(jié)果，減輕高吞吐壓力的同時(shí)，極大的節(jié)省了業(yè)務(wù)改造和運(yùn)維成本。

數(shù)據(jù)庫(kù)是IT行業(yè)的重要基礎(chǔ)軟件，越是基礎(chǔ)，要翻越技術(shù)大山就越難，對(duì)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的要求也更高。虛谷偉業(yè)公司秉承著“虛懷若谷，有容乃大”的理念，不僅僅自研出了自主可控的虛谷數(shù)據(jù)庫(kù)，也完美的吸納高性能高安全的openGauss內(nèi)核，研制出具有巨大優(yōu)勢(shì)的有蓉?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，在國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)在市場(chǎng)上突破技術(shù)壁壘、走向應(yīng)用，并擔(dān)負(fù)國(guó)家公共基礎(chǔ)服務(wù)走向數(shù)字化、智慧化，更好服務(wù)社會(huì)的重任。

隨著一道道“中國(guó)味”的基礎(chǔ)軟件加入數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)的盛宴，深入變革氣象服務(wù)等基礎(chǔ)民生領(lǐng)域，改變著每一個(gè)人息息相關(guān)的日常生活，才讓數(shù)字山河間飄蕩出科技的人間煙火味。

縱然無法像諸葛孔明一般神機(jī)妙算，亦能借助數(shù)據(jù)的力量，洞察氣象萬千、風(fēng)云變幻。

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