1. 概要
 
OTS是構(gòu)建在阿里云飛天分布式系統(tǒng)上的NoSQL存儲(chǔ)服務(wù)，提供海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)訪問。OTS以實(shí)例和表來組織數(shù)據(jù)，通過自動(dòng)的數(shù)據(jù)分區(qū)和負(fù)載均衡技術(shù)，對(duì)應(yīng)用提供規(guī)模（數(shù)據(jù)和訪問）的無縫擴(kuò)展。應(yīng)用通過調(diào)用OTS API/SDK或者操作管理控制臺(tái)來使用OTS服務(wù)。OTS服務(wù)具有以下幾個(gè)主要的特點(diǎn)：
 
規(guī)?？蓴U(kuò)展：OTS具備可擴(kuò)展的服務(wù)能力，隨著應(yīng)用表的數(shù)據(jù)量和訪問量逐漸增大，OTS會(huì)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分區(qū)的調(diào)整（partition split/merge）來滿足應(yīng)用業(yè)務(wù)規(guī)模的增長(zhǎng)，并且保持穩(wěn)定的性能。OTS提供預(yù)留讀寫吞吐率的機(jī)制來讓應(yīng)用配置表上的資源，應(yīng)用通過主動(dòng)配置和調(diào)整表上的預(yù)留讀寫吞吐率來應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)訪問量的變化，從而獲得更有保障的服務(wù)。
 
高可靠可用：OTS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在底層的分布式文件系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)有3份拷貝，分別位于不同的容錯(cuò)區(qū)（機(jī)架或者數(shù)據(jù)中心），當(dāng)硬件出現(xiàn)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)備份的損壞或丟失時(shí)，分布式文件系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、復(fù)制并恢復(fù)數(shù)據(jù)備份，保障數(shù)據(jù)的安全可靠。OTS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)硬件故障（如機(jī)器宕機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)中斷）并進(jìn)行數(shù)據(jù)分區(qū)的實(shí)時(shí)遷移，保障服務(wù)的高可用性。
 
性能可預(yù)期：OTS服務(wù)底層采用全SSD存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，單行數(shù)據(jù)讀寫請(qǐng)求的延時(shí)保持在幾個(gè)毫秒級(jí)別。應(yīng)用通過配置預(yù)留讀寫吞吐率來預(yù)留資源，保障請(qǐng)求并發(fā)量和延時(shí)的穩(wěn)定性。
 
靈活的數(shù)據(jù)模型：OTS表中的數(shù)據(jù)無固定格式要求，每行的列數(shù)和列名可以不相同，列值支持5種數(shù)據(jù)類型：Integer、Boolean、Double、String、Binary。每一行的列可以動(dòng)態(tài)增加或者刪除，沒有額外修改schema的代價(jià)。
 
讀寫強(qiáng)一致性：相對(duì)于最終一致性而言，OTS提供強(qiáng)一致性的讀寫操作。OTS保證數(shù)據(jù)寫入操作一旦執(zhí)行完成，返回成功的結(jié)果，應(yīng)用就能立即讀到最新的數(shù)據(jù)。強(qiáng)一致性為應(yīng)用提供了更好的使用體驗(yàn)。
 
訪問安全：OTS 對(duì)應(yīng)用的每一次請(qǐng)求都進(jìn)行身份認(rèn)證和鑒權(quán)，以防止數(shù)據(jù)被非法用戶或者未授權(quán)的用戶訪問，確保數(shù)據(jù)的安全性。通過和阿里云RAM服務(wù)的結(jié)合，OTS為應(yīng)用提供帳號(hào)之間的授權(quán)訪問。
 
全托管服務(wù)：OTS對(duì)于應(yīng)用而言是一個(gè)全托管的服務(wù)，應(yīng)用程序無需關(guān)心表的數(shù)據(jù)分區(qū)的管理工作，集群硬件維護(hù)，軟件升級(jí)，配置更新和調(diào)優(yōu)，集群擴(kuò)容等繁瑣的運(yùn)維任務(wù)，節(jié)省了應(yīng)用開發(fā)和維護(hù)的成本，讓用戶能夠?qū)Ｐ脑趹?yīng)用業(yè)務(wù)層的開發(fā)上。
 
按量付費(fèi)：OTS 根據(jù)應(yīng)用預(yù)留和實(shí)際使用的資源進(jìn)行計(jì)費(fèi)，不需要在業(yè)務(wù)發(fā)展初期就進(jìn)行過多的投入，對(duì)于眾多的創(chuàng)業(yè)開發(fā)人員來說起步門檻低。OTS的收費(fèi)項(xiàng)包括：1）預(yù)留CU費(fèi)用；2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)費(fèi)用；3）下行流量的費(fèi)用。
 
2. 系統(tǒng)架構(gòu)

OTS服務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)分為四層，最上層是應(yīng)用程序，應(yīng)用通過調(diào)用各種語言的SDK來和OTS服務(wù)進(jìn)行交互；第二層是用戶服務(wù)層，這一層完成的功能是對(duì)應(yīng)用發(fā)送的請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)議處理、身份權(quán)限的校驗(yàn)、資源計(jì)量和請(qǐng)求到后端存儲(chǔ)引擎節(jié)點(diǎn)的路由；第三層是存儲(chǔ)引擎層，負(fù)責(zé)表分區(qū)的擴(kuò)展和管理、負(fù)載均衡、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和索引的管理、故障的處理以及高可用容災(zāi)等方面的；最下面一層是飛天操作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)管理底層的硬件資源，向上提供統(tǒng)一的分布式存儲(chǔ)（盤古）和計(jì)算（伏曦）。
 
其中下面三層運(yùn)行在阿里云數(shù)據(jù)中心的物理集群上，對(duì)應(yīng)用程序透明，最上面一層是用戶的程序，通常運(yùn)行在阿里云的ECS服務(wù)器以獲得更好的訪問OTS的性能，當(dāng)然也可以運(yùn)行在用戶自己的物理服務(wù)器或者移動(dòng)設(shè)備上（我們目前正在開發(fā)移動(dòng)端的OTS SDK，包括Android和iOS）。
 
3. 功能介紹
 
OTS產(chǎn)品提供以下RESTful API：
 
1）CreateTable（創(chuàng)建表）；
2）DeleteTable（刪除表）；
3）ListTable（列舉表）；
4）DescribeTable（獲取表信息）；
5）UpdateTable（更新表設(shè)置）；
6）GetRow（讀取一行）；
7）PutRow（插入一行）；
8）UpdateRow（更新一行中的數(shù)據(jù)）；
9）DeleteRow（刪除一行）；
10）BatchGetRow（批量讀取行數(shù)據(jù)）；
11）BatchWriteRow（批量寫入行數(shù)據(jù)）；
12）GetRange（讀取范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)）；
 
OTS提供了Java/Python/C#/PHP四種語言的SDK，方便應(yīng)用快速開發(fā)基于OTS的應(yīng)用。更多關(guān)于API/SDK的內(nèi)容請(qǐng)參考：https://docs.aliyun.com/?spm=5176.383723.9.6.BASvKj#/pub/ots
 
4. 場(chǎng)景案例;
 
OTS服務(wù)目前被廣泛的使用在阿里巴巴集團(tuán)的各個(gè)業(yè)務(wù)中，積累了幾個(gè)PB的數(shù)據(jù)，最大的一個(gè)應(yīng)用每天會(huì)寫入百TB級(jí)別的數(shù)據(jù)，比較典型的幾個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景如下：
 
阿里云郵箱的后臺(tái)存儲(chǔ)：郵件的標(biāo)題、發(fā)件人、收件人、時(shí)間、狀態(tài)等等（不包括郵件正文和附件），使用OTS表對(duì)用戶的郵件按照各種規(guī)則排序，分頁讀取郵件，數(shù)據(jù)量近百TB，。
 
來往/釘釘?shù)暮笈_(tái)存儲(chǔ)：存儲(chǔ)來往/釘釘應(yīng)用的用戶通訊錄，實(shí)時(shí)消息推送，電話會(huì)議實(shí)時(shí)通知等等。
 
 
阿里云監(jiān)控的后臺(tái)存儲(chǔ)：存儲(chǔ)海量的原始監(jiān)控metric數(shù)據(jù)以及匯總數(shù)據(jù)。
 
支付寶的微貸風(fēng)控存儲(chǔ)：存儲(chǔ)淘寶買賣家的信用風(fēng)控?cái)?shù)據(jù)，用于每一筆花唄交易的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
 
阿里健康藥品監(jiān)管碼存儲(chǔ)：存儲(chǔ)中國(guó)藥品的監(jiān)管碼，用于查詢藥品的基本信息和追蹤藥品的流通情況，目前的存儲(chǔ)量已達(dá)近千億條記錄，日均訪問百億次。
 
 
此外，OTS還作為大規(guī)模分布式系統(tǒng)的基礎(chǔ)組件被應(yīng)用在阿里集團(tuán)的多個(gè)產(chǎn)品架構(gòu)中，例如大規(guī)模數(shù)據(jù)分析服務(wù)ODPS的meta存儲(chǔ)和管理，大規(guī)模日志服務(wù)SLS的底層存儲(chǔ)等。

PS：關(guān)于飛天平臺(tái)
阿里云計(jì)算有限公司（簡(jiǎn)稱“阿里云”）成立于2009年9月10日，致力于打造云計(jì)算的基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)，注重為中小企業(yè)提供大規(guī)模、低成本、高可靠的云計(jì)算應(yīng)用及服務(wù)。飛天開放平臺(tái)（簡(jiǎn)稱“飛天平臺(tái)”或者“飛天”）是由阿里云自主研發(fā)完成的公共云計(jì)算平臺(tái)，該平臺(tái)所提供的服務(wù)于2011年7月28日在http://www.aliyun.com正式上線，推出了第一個(gè)云服務(wù)——彈性計(jì)算服務(wù)。

飛天平臺(tái)內(nèi)核包含的模塊可以分為以下幾部分。
分布式系統(tǒng)底層服務(wù)：提供分布式環(huán)境下所需要的協(xié)調(diào)服務(wù)、遠(yuǎn)程過程調(diào)用、安全管理和資源管理的服務(wù)。這些底層服務(wù)為上層的分布式文件系統(tǒng)、任務(wù)調(diào)度等模塊提供支持。
分布式文件系統(tǒng)：提供一個(gè)海量的、可靠的、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，將集群中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)能力聚集起來，并能夠自動(dòng)屏蔽軟硬件故障，為用戶提供不間斷的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)；支持增量擴(kuò)容和數(shù)據(jù)的自動(dòng)平衡，提供類似于POSIX的用戶空間文件訪問API，支持隨機(jī)讀寫和追加寫的操作。
任務(wù)調(diào)度：為集群系統(tǒng)中的任務(wù)提供調(diào)度服務(wù)，同時(shí)支持強(qiáng)調(diào)響應(yīng)速度的在線服務(wù)(Online Service)和強(qiáng)調(diào)處理數(shù)據(jù)吞吐量的離線任務(wù)(Batch Processing Job)；自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中故障和熱點(diǎn)，通過錯(cuò)誤重試、針對(duì)長(zhǎng)尾作業(yè)并發(fā)備份作業(yè)等方式，保證作業(yè)穩(wěn)定可靠地完成。
集群監(jiān)控和部署：對(duì)集群的狀態(tài)和上層應(yīng)用服務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)和性能指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)異常事件產(chǎn)生警報(bào)和記錄；為運(yùn)維人員提供整個(gè)飛天平臺(tái)以及上層應(yīng)用的部署和配置管理，支持在線集群擴(kuò)容、縮容和應(yīng)用服務(wù)的在線升級(jí)。