“雲邊+端”三管齊下，“有蓉”數據庫助力四川氣象進入天擎時代_風聞

《華陽國志巴志》中曾記載：蜀國“山林澤魚，苑囿瓜果，世代節熟，靡不有焉”，適宜的氣候孕育了豐富的物產，滋養了擅長調製百味的巴蜀人民，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，讓人讚歎不已。而今天，四川正在用尖端的計算科學來把握風雲變幻。

國內老牌數據庫廠商虛谷偉業基於開源數據庫openGauss，研發的商業發行版數據庫——有蓉，就被應用於四川氣象局，助力氣象服務。兩者結合，將會炮製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

一個好的氣象系統能帶來什麼，答案可能是：為農林牧副漁等產業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；對氣候和環境的監測與瞭解，也能為當地的可持續發展提供指導。

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。比如説：

氣象數據的來源多維，既有模式數據，也有氣象站、衞星、傳感器獲取的實況數據，傳統數據庫架構面臨的挑戰越來越大；

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，國家級氣象大數據雲平台“天擎”上線，就具備海量數據存儲、全業務貫通、數據高效應用的能力，成為氣象關鍵IT基礎設施，支撐各類氣象業務應用的雲化，四川的氣象數據也通過“天擎”省級數據庫來承載。

“有蓉”調製出川味氣象基建特別滋味

精準的氣象服務，依賴於豐富龐雜的天氣數據和實時高效的計算量級。天擎“雲+端”的標準架構，原理是把所有數據集中在雲端，也意味着全網任何一個業務操作，均需要雲端數據庫配合，這對雲端的性能，數據吞吐能力和數據安全性提出了前所未有挑戰。

因此，四川氣象基於“天擎”得“雲邊+端”方案，賦予了“有蓉”數據庫獨特的味道。

首先，專門調製的“雲邊+端”方案，打造極致性能、業務吞吐與數據安全的業務架構鐵三角。

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並按需與雲上保持一致，解決了數據統一集中在雲端而導致數據吞吐量過大的問題。

另一方面，邊與端直面向區域用户提供服務，可以做到數據隔離，降低數據安全風險。這樣服務下沉，分散到各點後，性能壓力分散，減輕雲上的業務性能壓力。

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。

作為“天擎”系統核心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，讓雲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，憑藉先進的數據庫產品構築創新底座

更深一步，搞清楚“有蓉”背後的創新因果與邏輯，能幫助我們更清晰地理解，數字變局需要怎樣的數據底座？具體表現為四個特徵：

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，數據可以被快速彙總，各種氣象傳感器的數據源以更短路徑發送到端側數據庫中；數據快速存儲，集中在雲、邊的訪問量被分散在邊側，可以快速把數據入庫；基於鯤鵬全棧的方案（鯤鵬服務器＋openEuler操作系統＋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，依託鯤鵬計算平台的多核高性能，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%，從而保障前端業務的實時響應。

第二，“雲邊端”的高效協同，數據分級同步提升效率。

在數據同步上，一是按特徵同步，時效數據會被實時同步到雲端彙總；二是按需求同步，對數據進行分類，只同步雲端需要數據，其餘數據本地留存；三是跨區域同步，沒有及時同步到雲端的數據，可以跨區域點對點端側同步。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，全省數據分析彙總和精確預報則在雲端完成。

“雲邊端”協同分工，是四川氣象邁向智慧化氣象服務的關鍵。

第三，IT基礎設施的穩定，決定了氣象服務的業務連續性與可靠性。

氣象服務之於國計民生的重要性，也對數據庫的可靠性提出了挑戰。為此，有蓉數據庫基於鯤鵬多核高NUMA-Aware能力，加上數據庫內核的無鎖化設計等一系列技術，在氣象數據高併發、高頻數據寫入和查詢的同時，即使系統資源佔用近80%，仍能穩定提供服務。

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

最後，則是降低整套系統的部署和運維成本。

氣象業務每天會產生數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務模型結果，減輕高吞吐壓力的同時，極大的節省了業務改造和運維成本。

數據庫是IT行業的重要基礎軟件，越是基礎，要翻越技術大山就越難，對產業生態的要求也更高。虛谷偉業公司秉承着“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，研製出具有巨大優勢的有蓉數據庫，在國產數據庫在市場上突破技術壁壘、走向應用，並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。

隨着一道道“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，改變着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、風雲變幻。