游戏数据库TcaplusDB解决方案能力

一、行业需求

伴随着整个游戏产业的升级，游戏厂商对于游戏的研发与运营有着更高要求，特别是对于MOBA、FPS类型的大型游戏，为了提供更极致的玩家体验，游戏厂商在不断提高游戏数据管理效率方面面临着一系列的技术挑战，例如：

• 游戏数据量快速增长，高并发的数据访问带来更高读写延时；
• 传统关系型数据库对于海量数据的存储和查询，存在性能、扩展性及维护性等方面的挑战；
• 游戏的爆发式增长存在一定的不确定性，在很短时间内需要准备足够的数据存储资源应对在线玩家的激增；
• 国内市场的饱和游戏版号管控升级，游戏业务出海趋势明显，游戏架构也逐渐演变为全区全服和分区分服的模式，传统游戏存储架构难以满足日益全球化的部署场景。

TcaplusDB作为腾讯云全托管的NoSQL数据库服务，可以为游戏业务爆发增长和运维提供不停服扩缩容、自动合服等功能，支持游戏经典的全区全服和分区分服的业务模式，快速实现游戏业务部署与全球发布。目前已广泛应用于《王者荣耀》、《和平精英》、《穿越火线》、《火影忍者》等数百款流行游戏。TcaplusDB的核心特征为：

• 海量数据单毫秒级延时（平均5ms）
• 单表支持PB级数据规模
• 灵活伸缩性，100万PCU突增可在1小时内扩容部署完成
• PCU承载在4000万+水平
• 数据智能分片，支撑千万级QPS
• 分布式索引查询，覆盖大数据分析场景
• 类SQL支持，满足传统SQL操作使用习惯
• 完善的备份与回档功能，保障用户数据安全
• 多协议、多语言SDK支持，包括RESTful、ProtoBuf及TDR(腾讯游戏专有数据库协议)

二、方案概述

腾讯云TcaplusDB 立志于打造面向全球的精品云存储产品，依托腾讯云分布全球多个地域的基础设施，为游戏提供高性能、低成本、易扩展、稳定、安全的全托管存储服务。TcaplusDB目前已在全球9个地域上线，覆盖欧美、日韩及东南亚地区。

典型的游戏数据存储面临的场景如下：

• 高可靠稳定的游戏数据库服务;
• 吞吐量大，高并发的大规模游戏需求;
• 玩家在线时间长，运营活动较多，开服合服频繁;
• 游戏类数据结构存储，数据需要落盘且对延迟敏感的客户。

TcaplusDB作为游戏存储的主流数据库，在设计之初即充分贴合游戏存储场景，为解决上述问题所采用的方案如下：

• 紧密贴合腾讯云，作为全托管服务，用户无需关注后端，只需聚焦游戏业务本身，依托云上全球部署能力、丰富的资源管理能力、监控告警能力、安全管控能力等方面为TcaplusDB提供稳定、可靠、安全的服务，以满足7*24小时5个9的可靠数据存储服务;
• TcaplusDB采用分布式架构设计，每个表会进行自动分片，动态分布于不同的存储节点上，充分提升底层资源的利用率，以满足高吞吐并发请求数据读写;
• 数据请求处理与存储分离，请求处理层水平扩展响应业务高并发吞吐，存储空间无上限，容量可以根据游戏的实际需要进行动态的扩展和收缩，且不影响游戏运营，满足游戏业务的分服与合服的场景，轻松应对业务规模急剧变化；
• TcaplusDB支持丰富的数据类型和通用的JSON存储模型，可以满足复杂的游戏数据结构存储场景。同时采用稳定可靠的序列化、反序列化协议以及高效的数据包压缩性能为游戏数据传输节省大量的网络开销，提升数据传输效率，最终给玩家带来低时延的游戏体验。

三、方案能力

1.　全托管能力

作为腾讯云游戏专属的游戏存储解决方案，TcaplusDB紧密结合腾讯云，为用户提供全托管云数据库服务。灵活的按量计费模式为用户节省使用成本。与传统的数据库方案所不同的是，云托管的数据库服务免去用户购买维护服务器资源、自建管理数据库服务的烦恼，只需聚焦业务逻辑开发，大幅减轻研发运维压力。灵活方便的云数据库管控平台、完善的云监控告警能力、数据自动备份能力为用户提供简单、高效、开箱即用、安全可靠的数据库服务。

2.　高性能

内存和硬盘热冷数据 LRU 交换、数据落地 SSD 盘、数据多机分布等保障性能最大化，单机 QPS 达 10 万/秒，平均 5 毫秒。

3.　高可用

TcaplusDB采用冗余设计模式，实现跨机架、跨楼层、跨可用区部署，避免单点故障，完善的监控告警与恢复系统，可用率达 99.999% 。

4.　安全性

TcaplusDB拥有全面的安全管控能力，主要体现如下三个方面：

• 网络安全：依托腾讯云完善的网络隔离机制，如VPC、安全组能力杜绝网络非法访问，保障数据安全;
• 访问安全：集成腾讯云CAM实现用户权限细粒度访问控制，集成密码鉴权访问满足API安全访问需要，IP白名单机制严格控制访问来源，安全审计机制方便回溯操作记录做到有据可查;
• 数据安全：采用私有化协议序列化和反序列化数据，即使数据文件被劫持也无法解析。

5.　高效工具支撑

TcaplusDB为用户提供了丰富的工具平台满足多样化使用数据库服务的需要。包括：

• SDK代码自动生成：与腾讯云API Explorer高度集成，方便用户在线调试TcaplusDB相关的API、并自动生成代码；
• 基础设施即代码：TcaplusDB支持Terraform进行资源编排与管理，同时兼容腾讯云图形化编排工具TIC(Tencent Infrastructure as Code)，方便用户管理与维护资源编排模板、编排任务等;
• 类SQL命令行工具：TcaplusDB支持通过类SQL语法操作表，满足基本增删查改需要，如select、update、insert、delete、desc等命令，语法格式类似MySQL;
• 分布式索引：对于复杂的游戏数据查询场景，TcaplusDB提供全局分布式索引功能，支持用户指定表中任意字段进行数据查询功能，满足基本数据统计分析需要。