Let's Encrypt的證書業務為全世界逾2.35億的網站提供TLS證書，其業務都基於資料庫庫進行管理。如果資料庫效能對其業務至關重要，如果效能不足，則可能導致其使用者的API請求錯誤和超時。2020年末，Let's Encrypt升級了資料庫伺服器，效能得到大幅度提高。日前，Let's Encrypt披露了這次升級的細節，請隨蟲蟲一起學習一下。
資料架構Let's Encrypt基本架構是一個Golang語言開發的CA軟體Boulder。Boulder也是一個開源軟體，用來查詢來管理訂戶帳戶和整個證書頒發過程。Boulder原始碼託管在Github上（github:/letsencrypt/boulde），核心資料架構以MySQL為基礎，使用MariaDB，InnoDB引擎。
為了最小化複雜性，CA基於單資料庫執行。最小化複雜度有利於安全性，可靠性並減輕維護負擔。在任何給定時間，都有許多活動的資料庫副本，透過將一些讀取操作定向到副本資料庫伺服器，以減少主資料庫上的負載。這種設計的使得對資料庫伺服器效能要求很高，需要的硬體要求非常高。
硬體規格儘管上一代資料庫硬體已經很強（Xeon E5-2650 24核/48執行緒，1TB記憶體，24x 3.8TB三星PM883 SATA SSD ）,但是已經到了瓶頸。為了在同等尺寸下2U，可以提高效能一倍以上。選型時候採取了AMD EPYC晶片的Dell PowerEdge R7525。
詳細配置對比如下：
Dell PowerEdge R7525 內部，中間一排的兩個銀色散熱片下面是CPU。大小為64GB的RAM記憶體條，分散式在兩個CPU之間共計32。24個NVMe驅動器位於機箱最左側一排。
AMD霄龍架構，可以支援64個物理CPU核心，CPU速率可以達到2.9GHz和3.4GHz（增強）。更重要的是，霄龍架構提供了128個PCIe v4.0通道，這樣可以在一臺伺服器上設定24個NVMe驅動器。NVMe的速度非常快（比SATA SSD快5.7倍）。現代消費類晶片通常只支援16個PCIe通道，英特爾的Xeon晶片，也只有48條通道。
效能測試升級後，Let's Encrypt團隊進行了，相應的基準測試。其中最重要的是請求處理的中位數（50%）開始，因為它最能反映使用者的體驗。升級之前，處理了50%的API請求約要耗費90毫秒。升級後，耗時降至約9毫秒！
CPU利用率：
舊CPU達到了極限。在升級主資料庫伺服器的前一週，CPU使用率（/proc/stat）平均超過90%：
升級後CPU使用了，只有25%，圖上都顯示不了。
IO讀寫：新資料庫伺服器從副本伺服器（只讀）升級為主要資料庫（讀/寫）。
升級後還大大減少了整體資料庫延遲。平均查詢響應時間（INFORMATION_SCHEMA）約為0.45毫秒。
現在，查詢平均速度提高了三倍，約為0.15毫秒。
總結透過升級硬體裝置， Let's Encrypt在機箱尺寸不變的情況下，透過改變為ADM霄龍架構，讓伺服器處理器，記憶體和硬碟儲存都得到2倍的提高。升級後業務處理能力獲得很大效能改善，請求耗時減少了十倍，資料查詢速度提高了三倍以上。