“云邊+端”三管齊下，“有蓉”數據庫助力四川氣象進入天擎時代

原標題：“云邊+端”三管齊下，“有蓉”數據庫助力四川氣象進入天擎時代

《華陽國志巴志》中曾記載：蜀國“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，滋養(yǎng)了擅長調制百味的巴蜀人民，也鍛煉出了駕馭自然、明辨天時的能力。

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

國內老牌數據庫廠商虛谷偉業(yè)基于開源數據庫openGauss，研發(fā)的商業(yè)發(fā)行版數據庫——有蓉，就被應用于四川氣象局，助力氣象服務。兩者結合，將會炮制出怎樣的川味氣象體驗？又能為四川人民的生活帶來怎樣的新氣象？

數據這份“食材”的時代挑戰(zhàn)

一個好的氣象系統(tǒng)能帶來什么，答案可能是：為農林牧副漁等產業(yè)提供安全生產的有力支持，把惡劣天氣和極端事件可能帶來的負面影響降到最低；對氣候和環(huán)境的監(jiān)測與了解，也能為當地的可持續(xù)發(fā)展提供指導。

目前，已有多個省市將“完善氣象基礎設施”納入地方“十四五”規(guī)劃綱要，為防汛、防火提供氣象技術服務，確保人民生命財產安全。

這樣一盤利國利民的好菜，數據“食材”自然也要跟得上。而這，就給IT基礎設施中的基礎——數據庫提出了諸多挑戰(zhàn)。比如說：

氣象數據的來源多維，既有模式數據，也有氣象站、衛(wèi)星、傳感器獲取的實況數據，傳統(tǒng)數據庫架構面臨的挑戰(zhàn)越來越大；

時空精度要求的提升，也對氣象數據計算量級、存儲容量、吞吐量等提出了新的需求；

氣象涉及到公共服務的重要數據，因此數據安全，數據可控和數據主權是氣象數據庫的關鍵需求。

這一背景下，2019年7月，國家級氣象大數據云平臺“天擎”上線，就具備海量數據存儲、全業(yè)務貫通、數據高效應用的能力，成為氣象關鍵IT基礎設施，支撐各類氣象業(yè)務應用的云化，四川的氣象數據也通過“天擎”省級數據庫來承載。

“有蓉”調制出川味氣象基建特別滋味

精準的氣象服務，依賴于豐富龐雜的天氣數據和實時高效的計算量級。天擎“云+端”的標準架構，原理是把所有數據集中在云端，也意味著全網任何一個業(yè)務操作，均需要云端數據庫配合，這對云端的性能，數據吞吐能力和數據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”數據庫獨特的味道。

首先，專門調制的“云邊+端”方案，打造極致性能、業(yè)務吞吐與數據安全的業(yè)務架構鐵三角。

一方面，端側集中提供本地應用服務，邊側數據中心也能提供匯聚數據服務并按需與云上保持一致，解決了數據統(tǒng)一集中在云端而導致數據吞吐量過大的問題。

另一方面，邊與端直面向區(qū)域用戶提供服務，可以做到數據隔離，降低數據安全風險。這樣服務下沉，分散到各點后，性能壓力分散，減輕云上的業(yè)務性能壓力。

此外，多項獨家“配方”的應用，讓“有蓉”可以更安心地應對氣象大數據挑戰(zhàn)。

作為“天擎”系統(tǒng)核心TP數據庫的產品服務商，虛谷公司十分重視核心技術創(chuàng)新，虛谷數據庫源代碼自有率達到了99.5%。全套國產化軟硬件，可以避免基礎軟件層面的不確定性，安心承載重要數據。

“有蓉”的出現，讓云時代的氣象數據和服務，被賦予更多新的風味與可能。

支撐數字山河，憑借先進的數據庫產品構筑創(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，數字變局需要怎樣的數據底座？具體表現為四個特征：

第一，邊側數據庫的引入，為數據服務搭建了“高速通道”。

以“有蓉”數據庫為例，數據可以被快速匯總，各種氣象傳感器的數據源以更短路徑發(fā)送到端側數據庫中；數據快速存儲，集中在云、邊的訪問量被分散在邊側，可以快速把數據入庫；基于鯤鵬全棧的方案（鯤鵬服務器＋openEuler操作系統(tǒng)＋有蓉數據庫〈openGauss〉）提供強大的數據處理服務，操作響應更快，綜合提升氣象數據的服務體驗。

數據顯示，依托鯤鵬計算平臺的多核高性能，結合有蓉自身領先的高性能內核，可讓數據匯聚速度提升約30%，從而保障前端業(yè)務的實時響應。

第二，“云邊端”的高效協(xié)同，數據分級同步提升效率。

在數據同步上，一是按特征同步，時效數據會被實時同步到云端匯總；二是按需求同步，對數據進行分類，只同步云端需要數據，其余數據本地留存；三是跨區(qū)域同步，沒有及時同步到云端的數據，可以跨區(qū)域點對點端側同步。按照架構的特點，端側數據庫熱數據提供本地實時氣象服務，全省數據分析匯總和精確預報則在云端完成。

“云邊端”協(xié)同分工，是四川氣象邁向智慧化氣象服務的關鍵。

第三，IT基礎設施的穩(wěn)定，決定了氣象服務的業(yè)務連續(xù)性與可靠性。

氣象服務之于國計民生的重要性，也對數據庫的可靠性提出了挑戰(zhàn)。為此，有蓉數據庫基于鯤鵬多核高NUMA-Aware能力，加上數據庫內核的無鎖化設計等一系列技術，在氣象數據高并發(fā)、高頻數據寫入和查詢的同時，即使系統(tǒng)資源占用近80%，仍能穩(wěn)定提供服務。

此外，有蓉數據庫還具有金融級的、多地多中心的容災能力，在部分數據節(jié)點宕機后，其他數據庫節(jié)點迅速接管業(yè)務，保證業(yè)務連續(xù)性，降低數據丟失風險。

最后，則是降低整套系統(tǒng)的部署和運維成本。

氣象業(yè)務每天會產生數GB甚至TB的時序數據，給運維帶來很大的困難。為了讓氣象這一“大國重器”更具經濟效益和社會價值，“有蓉”數據庫高度支持HTAP混合負載能力，可以一份數據輸出兩種業(yè)務模型結果，減輕高吞吐壓力的同時，極大的節(jié)省了業(yè)務改造和運維成本。

數據庫是IT行業(yè)的重要基礎軟件，越是基礎，要翻越技術大山就越難，對產業(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據庫，也完美的吸納高性能高安全的openGauss內核，研制出具有巨大優(yōu)勢的有蓉數據庫，在國產數據庫在市場上突破技術壁壘、走向應用，并擔負國家公共基礎服務走向數字化、智慧化，更好服務社會的重任。

隨著一道道“中國味”的基礎軟件加入數據經濟的盛宴，深入變革氣象服務等基礎民生領域，改變著每一個人息息相關的日常生活，才讓數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妙算，亦能借助數據的力量，洞察氣象萬千、風云變幻。

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