火山引擎 MongoDB 進(jìn)化史:從扛住抖音流量洪峰到 AI 數(shù)據(jù)底座

在生成式人工智能和大模型迅猛發(fā)展的當(dāng)下,數(shù)據(jù)已不再僅僅是「存儲(chǔ)」對(duì)象,而是智能應(yīng)用的核心資產(chǎn)。MongoDB 憑借靈活的數(shù)據(jù)模型、豐富且高性能的查詢能力以及原生向量檢索能力,成為構(gòu)建 RAG 系統(tǒng)、智能問答、推薦引擎等 AI 應(yīng)用的理想基礎(chǔ)。
而在字節(jié)跳動(dòng)龐大的技術(shù)版圖中,MongoDB 也并非簡單的 “數(shù)據(jù)庫工具”,而是伴隨業(yè)務(wù)從創(chuàng)業(yè)期到 AI 時(shí)代的 “核心數(shù)據(jù)底座”。從支撐抖音早期的視頻元數(shù)據(jù)存儲(chǔ),到承載豆包的實(shí)時(shí)語音上下文管理,它的每一次技術(shù)升級(jí),既是字節(jié)跳動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展的縮影,更是破解了超大規(guī)模場景下數(shù)據(jù)庫性能、穩(wěn)定性與效率平衡的行業(yè)核心難題,并以火山引擎 MongoDB 為載體,助力外部業(yè)務(wù)在 AI 時(shí)代搶占技術(shù)先機(jī)。
三階段逆襲造就三大優(yōu)勢(shì)
MongoDB 在字節(jié)的成長,始終以“業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)技術(shù)迭代”為核心,從高負(fù)載、大規(guī)模的極端場景煉就的差異化壁壘到AI生態(tài)賦能,鑄就了火山引擎 MongoDB 的三大核心優(yōu)勢(shì):
單機(jī)云托管時(shí)代(創(chuàng)業(yè)早期-2021年):服務(wù)內(nèi)部,海量用戶場景煉就高適應(yīng)性
字節(jié)創(chuàng)業(yè)初期,MongoDB 曾是“香餑餑”——輕量靈活的文檔模型,完美適配早期業(yè)務(wù)快速迭代需求。但隨著抖音、頭條用戶量突破1億,流量如同突然決堤的洪水:每天 PB 級(jí)數(shù)據(jù)涌入,涵蓋結(jié)構(gòu)化交互數(shù)據(jù)(點(diǎn)贊、評(píng)論)、非結(jié)構(gòu)化音視頻內(nèi)容(短視頻、直播)、百萬級(jí) QPS 沖擊,MongoDB 原生內(nèi)核瞬間“撐不住了”—— 頻繁卡頓、擴(kuò)容時(shí)業(yè)務(wù)中斷,技術(shù)瓶頸直接威脅業(yè)務(wù)生命線。
針對(duì)這一問題,研發(fā)力量達(dá)國內(nèi)第一梯隊(duì)的字節(jié) MongoDB 研發(fā)團(tuán)隊(duì),通過深度拆解 MongoDB 內(nèi)核代碼、開創(chuàng)性的重構(gòu) MongoDB 源碼,設(shè)計(jì)架構(gòu)分層、多級(jí)彈性伸縮機(jī)制,系統(tǒng)性解決性能瓶頸。彼時(shí)內(nèi)部最大的 MongoDB 單集群實(shí)現(xiàn)了萬核物理核部署、承載 PB 級(jí)數(shù)據(jù),百萬級(jí) QPS 流量,成功支撐抖音、番茄小說等業(yè)務(wù)的爆發(fā)式增長。字節(jié) MongoDB 團(tuán)隊(duì)從使用到修改到深度重構(gòu),始終和 MongoDB 共同成長,正是在這種 “極端訓(xùn)練” 的長期考驗(yàn)下,火山引擎 MongoDB 的高可靠、高可用、高性能形成了 “經(jīng)受過億級(jí)用戶驗(yàn)證” 的核心壁壘。
云原生時(shí)代(2021年-2025年):ToB 商業(yè)化,實(shí)現(xiàn) 從“能用” 到“好用” 的飛躍
在內(nèi)部大規(guī)模深度改造和落地后,字節(jié) MongoDB 團(tuán)隊(duì)希望通過火山引擎,讓專業(yè)的團(tuán)隊(duì)能夠服務(wù)于業(yè)界更多用戶,彼此,新挑戰(zhàn)再度來臨:外部客戶需求更復(fù)雜,涵蓋低成本運(yùn)維、極致彈性、原廠兼容性等多元訴求,需從 “單一業(yè)務(wù)適配” 轉(zhuǎn)向 “全行業(yè)場景支撐”。
團(tuán)隊(duì)選擇與 MongoDB 原廠深度合作,在原廠內(nèi)核基礎(chǔ)上,疊加自研的全生命周期管控平臺(tái)、可視化運(yùn)維界面,將實(shí)例創(chuàng)建、備份回檔、性能調(diào)優(yōu)、彈性擴(kuò)縮容等核心能力操作降低對(duì)專業(yè)運(yùn)維的依賴,并推出火山引擎云原生版本,兼容 MongoDB 4.0~8.0 全版本協(xié)議,支持不同客戶的無縫遷移。這種 “降門檻” 設(shè)計(jì),快速滿足業(yè)務(wù)需求,讓技術(shù)不再成為業(yè)務(wù)推進(jìn)的障礙。
AI 時(shí)代(2025年-未來):All in One,從“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”到整合全鏈路 AI 生態(tài)
AI 浪潮下,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)難以適配新需求:AI 應(yīng)用不僅需要存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),還需承載非結(jié)構(gòu)化圖片、向量數(shù)據(jù),并支持快速檢索以支撐模型調(diào)用,若無法突破這一局限,將成為 AI 落地的關(guān)鍵障礙。
火山引擎 MongoDB 通過三大整合突破局限:一是支持多模態(tài)數(shù)據(jù) “All in One” 存儲(chǔ),統(tǒng)一管理文本、圖片、向量等數(shù)據(jù);二是新增混合查詢能力,兼顧精準(zhǔn)匹配與模糊檢索;三是打通與豆包大模型、火山方舟的鏈路,深度兼容 LangChain 等 AI 框架,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與模型的快速對(duì)接。這套整合方案讓開發(fā)者無需搭建多套系統(tǒng),一套數(shù)據(jù)庫即可完成從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到模型調(diào)用的全流程支撐。
技術(shù)架構(gòu)重構(gòu):四層架構(gòu)破解行業(yè)痛點(diǎn)
為適配云原生與 AI 的雙重需求,火山引擎 MongoDB 構(gòu)建“基礎(chǔ)設(shè)施層-云原生層-內(nèi)核引擎層-平臺(tái)服務(wù)層”四層架構(gòu),針對(duì)性解決行業(yè)核心痛點(diǎn)。

- 基礎(chǔ)設(shè)施層:打造彈性資源底座
整合 ECS、物理機(jī)、本地 SSD 盤及云盤資源,提供多樣化計(jì)算與存儲(chǔ)組合 —— 本地 SSD 保障高性能需求,云盤滿足極致彈性和大容量訴求,讓客戶可根據(jù)業(yè)務(wù)場景靈活選擇。
- 云原生層:實(shí)現(xiàn)高效調(diào)度與容災(zāi)
基于 K8s 構(gòu)建統(tǒng)一調(diào)度架構(gòu),屏蔽底層資源差異,支持分鐘級(jí)彈性伸縮以應(yīng)對(duì)流量波動(dòng);通過多可用區(qū)部署實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)切換,保障系統(tǒng)高可用,確保業(yè)務(wù)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
- 內(nèi)核引擎層:強(qiáng)化核心存儲(chǔ)與檢索能力
兼容 MongoDB 4.0~8.0 全版本原生協(xié)議,保障生態(tài)兼容性;新增向量檢索引擎,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索一體化;支持 1C~120C 彈性規(guī)格,覆蓋從中小客戶到超大規(guī)模企業(yè)的全場景需求。
- 平臺(tái)服務(wù)層:提升運(yùn)維效率與安全性
提供全生命周期管控、多維度備份回檔、實(shí)時(shí)可觀測性服務(wù),保障數(shù)據(jù)安全與運(yùn)維效率;疊加 AI 向量索引、自然語言管理功能,適配 AI 時(shí)代的開發(fā)與管理需求,讓系統(tǒng)兼具強(qiáng)大性能與易用性。
構(gòu)建 AI 應(yīng)用的核心需求,MongoDB 天生契合
MongoDB 具備構(gòu)建 AI 智能化應(yīng)用需求和所需關(guān)鍵能力如下:
- 完整且豐富的數(shù)據(jù)庫能力
a. 靈活的 JSON 模型:JSON 模型支持嵌套、數(shù)組存儲(chǔ),可適應(yīng)業(yè)務(wù)「復(fù)雜多樣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)」和「快速迭代數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)」b. 毫秒級(jí)穩(wěn)定時(shí)延:作為在線數(shù)據(jù)庫,具備穩(wěn)定的低讀寫時(shí)延(平均 3 ~ 5 ms、P99 10 ms)c. 豐富的二級(jí)索引:多種豐富的二級(jí)索引,支持大規(guī)模數(shù)據(jù)高效索引查詢d. PB 級(jí)水平擴(kuò)展:按需橫向擴(kuò)展分片,單數(shù)據(jù)庫可擴(kuò)展至 2PB 以上,滿足絕大多數(shù) AI 應(yīng)用的擴(kuò)展需求 - All In One:消除業(yè)務(wù)依賴多數(shù)據(jù)庫的開發(fā)維護(hù)復(fù)雜度和使用成本a. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) All In One: 結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、鍵值(KV)、向量等多模數(shù)據(jù)存于同一數(shù)據(jù)庫,支持上下文/記憶、向量 embedding、元數(shù)據(jù)等 All in One DBb. 數(shù)據(jù)查詢 All In One:在線查詢 + 向量檢索 + 全文檢索 + 混合檢索等數(shù)據(jù)查詢基于單一數(shù)據(jù)庫c. RAG in One:知識(shí)數(shù)據(jù)分片+向量全文存儲(chǔ)檢索一體、無需借助更多數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn),相對(duì)于多個(gè)產(chǎn)品組合 RAG,MongoDB 檢索性能和實(shí)時(shí)性具有優(yōu)勢(shì)
- 原廠合作支持:歷經(jīng)字節(jié)所有產(chǎn)品線和全球 MongoDB 用戶廣泛業(yè)務(wù)場景驗(yàn)證,2021 年開始與 MongoDB 原廠合作

構(gòu)建 AI 智能化應(yīng)用需求和所需關(guān)鍵能力
行業(yè)落地:500+客戶驗(yàn)證的“實(shí)戰(zhàn)效果”

截至目前,火山引擎 MongoDB 已服務(wù)超 500 家外部客戶,覆蓋互聯(lián)網(wǎng)、游戲、汽車、金融、零售等 10 余個(gè)重點(diǎn)行業(yè),實(shí)例數(shù)量連續(xù) 3 年保持 100% 以上高速增長,核心價(jià)值在三大典型場景中尤為突出:
游戲行業(yè):應(yīng)對(duì) “多變、突發(fā)、高穩(wěn)” 需求
游戲行業(yè)面臨數(shù)據(jù)模型隨版本快速變更、新游上線流量峰值激增、服務(wù)中斷直接影響收入的痛點(diǎn)。火山引擎 MongoDB 通過靈活文檔模型適配數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變更,分鐘級(jí)彈性擴(kuò)縮容應(yīng)對(duì)流量波動(dòng),多可用區(qū)部署保障服務(wù)不中斷。國內(nèi)某 TOP 級(jí)游戲客戶遷移后,不僅解決了版本更新數(shù)據(jù)遷移卡頓問題,運(yùn)維成本還降低 25%,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與成本的雙重優(yōu)化。
汽車行業(yè):構(gòu)建全鏈路數(shù)據(jù)處理平臺(tái)
針對(duì)汽車行駛數(shù)據(jù)采集、BI 分析、模型訓(xùn)練、語料處理等需求,火山引擎 MongoDB 提供端到端解決方案,同時(shí)支持在線實(shí)時(shí)查詢與離線批量處理,適配智能座艙、自動(dòng)駕駛等多元業(yè)務(wù)場景,為汽車廠商提供 “數(shù)據(jù)存儲(chǔ) - 分析 - 訓(xùn)練” 一體化支撐。
AI 應(yīng)用:支撐多模態(tài)場景高效落地
- 案例一: 豆包-實(shí)時(shí)語音場景:面向 C 端用戶提供日常對(duì)話、信息查詢、任務(wù)提醒等服務(wù),需實(shí)時(shí)存儲(chǔ)用戶語音、語音轉(zhuǎn)文字內(nèi)容、AI 回復(fù)記錄、上下文語義關(guān)聯(lián)。挑戰(zhàn):
a. 上下文數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)“動(dòng)態(tài)多變”,難以預(yù)定義 Schema;
b. 極致時(shí)延要求:語音交互的 “對(duì)話流暢感” 依賴亞毫秒級(jí)上下文查詢;
c. 生命周期自動(dòng)化:多數(shù)對(duì)話為臨時(shí)交互(如單次天氣查詢),上下文數(shù)據(jù)需在會(huì)話結(jié)束后一段時(shí)間自動(dòng)清理,避免無效數(shù)據(jù)堆積。火山引擎 MongoDB 價(jià)值:
a. 靈活的文檔模型天然滿足上下文數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);
b. 毫秒級(jí)查詢響應(yīng)為實(shí)時(shí)語音交互提供流暢的交互體驗(yàn);
c. TTL 自動(dòng)過期簡化業(yè)務(wù)開發(fā)。

會(huì)話上下文場景典型架構(gòu)
- 案例二:貓箱-記憶庫
場景:字節(jié) “貓箱” 是面向 C 端用戶的沉浸式角色扮演應(yīng)用,用戶可與 AI 角色(如古風(fēng)俠客、科幻宇航員)開展多輪劇情交互。挑戰(zhàn):
a. 多類型數(shù)據(jù)協(xié)同存儲(chǔ):原始上下文(多模態(tài),半結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化),記憶片段(半結(jié)構(gòu)化嵌套數(shù)據(jù))、角色畫像(結(jié)構(gòu)化字段)、語義向量(高維向量數(shù)組)四類數(shù)據(jù)格式差異極大;
b. 多維度記憶召回訴求:三類檢索場景, 按“會(huì)話 ID / 角色 ID”的精準(zhǔn)查詢、按“劇情關(guān)鍵詞”的全文檢索、按“語義相似度”的向量檢索;
c. 大規(guī)模向量檢索性能瓶頸:毫秒級(jí)完成數(shù)十億記憶向量召回。
火山引擎 MongoDB 價(jià)值:
a. AI 角色的“記憶召回率” 93%+(避免人設(shè)崩塌、劇情斷裂);
b. 業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)的開發(fā)效率提升,無需維護(hù)多套存儲(chǔ)系統(tǒng),聚焦于劇情與交互體驗(yàn)優(yōu)化;
c. 靈活高效的向量檢索,MongoDB 通過 $vectorSearch 實(shí)現(xiàn)語義與業(yè)務(wù)查詢一體化。


面向 C 端用戶提供的 AI 角色扮演應(yīng)用架構(gòu)
- 案例三:抖音-某 AIGC 應(yīng)用
場景:聚焦“用戶創(chuàng)意短視頻生成”,每日百萬級(jí)用戶創(chuàng)意生成需求。挑戰(zhàn):
a. 多類型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索需求:用戶元信息、任務(wù)流、素材元數(shù)據(jù)、embedding 等數(shù)據(jù)格式差異大,且需支持標(biāo)量、關(guān)鍵詞、語義向量檢索,傳統(tǒng)多組件存儲(chǔ)(關(guān)系庫+文件存儲(chǔ)+向量庫)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)鏈路割裂,檢索響應(yīng)延遲超秒級(jí);b. 持續(xù)快速迭代與 TB 級(jí)數(shù)據(jù)持續(xù)增長的沖突:業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)持續(xù)增漲,同時(shí)業(yè)務(wù)需要基于龐大的存量數(shù)據(jù)持續(xù)迭代開發(fā)創(chuàng)意功能。火山引擎 MongoDB 價(jià)值:多模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索能力,結(jié)合豆包多模態(tài) embedding 模型,“All in One”解決 AIGC 多模態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索需求,并可持續(xù)快速迭代。

AIGC 場景典型架構(gòu)




























