【金猿技术展】OceanBase 社区版——一款开源分布式HTAP数据库管理系统
OceanBase技术
本项目由OceanBase投递并参与“数据猿年度金猿策划活动——2021大数据产业创新技术突破榜单及奖项”评选。
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OceanBase 社区版是一款开源分布式HTAP（Hybrid Transactional/Analytical Processing）数据库管理系统，具有原生分布式架构，支持金融级高可用、透明水平扩展、分布式事务、多租户和语法兼容等企业级特性。OceanBase 内核通过大规模商用场景的考验，已服务众多行业客户，现面向未来持续构建内核技术竞争力。
技术说明
OceanBase 是完全自主研发的金融级分布式关系数据库，在存储引擎、分布式事务、水平扩展、多副本、高可用、多活容灾、HTAP、主流数据库建通等多个方向都有关键技术突破和竞争力。
分布式事务引擎： OceanBase 的分布式事务引擎严格支持事务的ACID属性，并在整个集群内严格支持数据强一致性，是全球唯一一家通过了标准TPC-C测试的原生分布式关系型数据库产品。 OceanBase 通过 Paxos 协议将事务日志复制到多个数据副本来保证事务的可用性和持久性。
透明可扩展： OceanBase 独创的总控服务和分区级负载均衡能力使系统具有极强的可扩展性，可以在线进行平滑扩容或缩容，并且在扩容后自动实现系统负载均衡，对应用透明，确保系统的持续运行。此外， OceanBase 支持超大规模集群（节点超过1500台，最大单集群数据量超过3PB，单表数量达到万亿行级别）动态扩展，在 TPC-C 场景中，系统扩展比可以达到1:0.9，使用户投资的硬件成本被最大化的利用。
极致高可用： OceanBase 采用基于无共享（Shared-Nothing）的多副本架构，让整个系统没有任何单点故障，保证系统的持续可用。与此同时，支持单机、机房、城市级别的高可用和容灾，可以进行单机房、双机房、两地三中心、三地五中心部署。经过实际测试，可以做到城市级故障RPO=0，RTO<30秒，达到国际标准灾难恢复能力最高级别6级。 OceanBase 还提供了基于日志复制技术的主备库特性，为客户提供更加灵活的高可用和容灾能力，主集群通过向备集群发送事务日志的方式来实现数据同步，从而确保生产集群能够在遇到数据损坏、灾难等情况下仍然可以快速恢复业务。当 OceanBase 的生产集群出现计划内或者计划外的不可用情况时，主备库可以通过将某一个备集群的角色切换为主集群，从而保证系统的持续运行，最大限度地降低服务的停机时间。此外， OceanBase 提供基于数据块拷贝和事务日志拷贝的物理备份恢复特性作为系统高可用的基础组件。
多租户： OceanBase 采用单集群多租户设计，天然支持云数据库架构，支持公有云、私有云、混合云等多种部署形式。通过租户实现资源隔离，让每个数据库服务的实例不感知其他实例的存在，并通过权限控制确保不同租户数据的安全性，配合 OceanBase 强大的可扩展性，能够提供安全、灵活的 DBaaS 服务。
高兼容性： OceanBase 针对 Oracle 、 MySQL 这两种应用最为广泛的数据库生态都给予了很好的支持。针对 MySQL 数据库， OceanBase 支持 MySQL5.6 版本全部语法，支持 MySQL 触发器，可以做到与 MySQL 业务无缝切换。针对 Oracle 数据库， OceanBase 支持绝大部分的 Oracle 语法和几乎全量过程性语言功能，支持常用系统包、触发器、C语言库、C语言预编译器等功能和组件，大部分的 Oracle 业务进行少量修改后低成本迁移。在多家金融行业客户和阿里巴巴内部已有多次迁移至 OceanBase 数据库的成功案例。
完整自主知识产权： OceanBase 由蚂蚁集团完全自主研发，不基于 MySQL或者 PostgreSQL 等开源数据库，能够做到完全自主可控，不存在基于开源数据库产品的技术限制问题。
完整自主知识产权： OceanBase 由蚂蚁集团完全自主研发，不基于 MySQL 或者 PostgreSQL 等开源数据库，能够做到完全自主可控，不存在基于开源数据库产品的技术限制问题。
高性能： OceanBase 作为准内存数据库，通常只需要操作内存中的数据，并且采用了独创的基于 LSM-Tree 结构的存储引擎，对于硬件更加友好，读写性能均远超传统关系型数据库。
混合事务和分析处理（Hybrid Transaction and Analytical Process，HTAP）： OceanBase 独创的分布式计算引擎，能够让系统中多个计算节点同时运行 OLTP 类型的应用和复杂的 OLAP 类型的应用，让数据库利用率最大化的同时利用多个节点的计算能力，完成对 OLTP 和 OLAP 应用的支持。 OceanBase 真正实现了用一套计算引擎同时支持混合负载的能力，让用户通过一套系统解决80%的问题。相对于国内很多分布式数据库采用的通过两种不同的计算引擎，甚至两套数据库系统去分别支持 OLTP 和 OLAP 的方式具有巨大优势。
数据备份：拥有完善的分布式物理备份的能力，备份数据保证一致性。支持热备份，镜像备份，租户级备份，事务日志备份等多种模式可以选择，备份目的可以是文件系统，或者网络对象存储。数据恢复具有高度灵活性，支持恢复整个集群的数据，也支持恢复个别租户的数据。
存储计算分离：支持独立的存储服务集群，存储服务提供更高的存储效率，降低故障切换时间。存储节点和计算节点独立，可以按需单独扩展。
安全性：OceanBase 在调研了大量企业对于数据库软件的安全需求，并参考了各种安全标准之后，实现了企业需要的绝大部分安全功能，支持完备的权限与角色体系，支持SSL、数据透明加密、审计、Label Security、IP白名单等功能，并通过了等保三标准测试。加解密算法支持国密。
国产化适配： OceanBase 支持全栈国产化解决方案。迄今已基于硬件整机中科可控H620系列、华为TaiShan 200系列、长城擎天DF720等整机，完成与海光7185/7280、鲲鹏 920、飞腾2000+ 等 CPU的适配互认工作。同时， OceanBase 还支持麒麟V4、V10和UOS V20等国产操作系统，并与上层中间件东方通TongWeb V7.0、金蝶Apusic 应用服务器软件V9.0等完成适配互认工作。
开发团队
·带队负责人：封仲淹
封仲淹，现蚂蚁金服研发总监，OceanBase 开源生态负责人，Apache Storm PMC， Apache RocketMQ Committer, Alibaba Jstorm founder, 从事分布式计算，分布式存储，内核驱动研发多年，拥有多项专利，致力于帮助蚂蚁金服和阿里巴巴打造世界级影响力开源软件。曾负责阿里巴巴中间件部门实时计算平台、中间件开源能力中心负责人，负责阿里巴巴中间件部门开源产品的研发和外部推广。
·隶属机构：北京奥星贝斯科技有限公司
北京奥星贝斯科技有限公司（以下称 OceanBase），成立于 2020 年，注册资本 1 亿元，是蚂蚁集团控股并独立运作的商业公司，致力于企业级分布式数据库 OceanBase 的设计、研发、销售、服务等。通过科技创新、产品技术沉淀以及不断完善夯实的全产业链合作伙伴生态，助力传统行业数字化转型。OceanBase 基于分布式架构和通用服务器、实现了金融级可靠性及数据一致性，拥有 100% 的知识产权，始创于2010年。产品具有数据强一致、高可用、高性能、在线扩展、高度兼容SQL标准和主流关系数据库、低成本等特点。2020 年 5 月，OceanBase 以 7.07亿 tpmC 的在线事务处理性能，打破了自己在 2019 年创造的 TPC-C 世界纪录。截止至目前，OceanBase 是第一个也是唯一一个上榜的中国数据库。目前，OceanBase 已承担蚂蚁集团所有核心链路，并服务大量金融、运营商、政府公共服务等行业企业，在中国工商银行、建设银行、南京银行、西安银行、常熟农商行、苏州银行、广东农信、人保健康险、招商证券、中华财险、中石化、深圳公积金、浙江移动、山东移动等众多行业机构上线，助力客户快速实现业务价值。
相关评价
我们已经进入软件开发的新时代—云原生时代。用到的工具都在云化和分布式化，分布式数据库是其中非常重要的一环。开源对分布式发展至关重要。 OceanBase 开源一百多天受到了行业用户和开发者的欢迎，也证明了开源是技术发展的一个主要的手段。
——极客帮创投创始合伙人、CSDN创始人兼董事长 蒋涛
前年携程开始探索分布式数据库。携程和 OceanBase 的理念很像。现在 OceanBase 的开源版和企业版我们都在做测试。目前携程已将风控业务系统、会员用户画像等多个业务在 OceanBase 上进行测试。
——携程资深数据库专家 陈尧
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