你必须要了解的国产数据库——OceanBase

前言

一直以来，外国企业在数据库领域保持高市占率，主流的数据库系统大多数都是使用外国的产品。但随着中国数据库产品的发展，十年之间，国产数据库由过去的默默无闻一步步走上了历史舞台，并推动了全球数据库技术的蓬勃发展。今天就来带领大家了解一款国产数据库——OceanBase。

1、什么是OceanBase？

​ OceanBase是由蚂蚁集团完全自主研发的国产原生分布式数据库 .

​ 始创于2010年。已连续9年平稳支撑双11， 创新推出“三地五中心”城市级容灾新标准 ，是一个在TPC-C和TPC-H测试上都刷新了世界纪录的国产原生分布式数据库。 产品采用自研的一体化架构，兼顾分布式架构的扩展性与集中式架构的性能优势，用一套引擎同时支持TP和AP的混合负载，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， 助力金融、政府、运营商、零售、互联网等多个行业的客户实现核心系统升级。

​ 一款完全自研的原生分布式关系数据库软件，在普通硬件上实现金融级高可用，首创“三地五中心”城市级故障自动无损容灾新标准，具备卓越的水平扩展能力，全球首家通过TPC-C标准测试的分布式数据库，单集群规模超过1500节点。产品具有云原生、强一致性、高度兼容Oracle/MySQL等特性。

2、OceanBase名字的由来

蚂蚁金服的数据库为什么要叫Oceanbase呢？这其中也是非常有意思的。

1、目标远大

在2000年以后，联网终端大量出现，在信息传递、信息交流和信息共享的过程，产生了大量的数据，学界称其为大数据。当然也可以叫做海量数据。而Ocean base 中的Ocean就是海洋的意思，而Base则代表库的意思，Ocean base合在一起也是再说我们是可以容下海量数据的数据库，也就是说我们可是能容下大数据的数据库。由此可见企业格局之大，战略布局之广阔。

2、哲学含义

老子在《道德经》中说：“水善利万物而不争，处众人之所恶，故几于道。 居，善地；心，善渊；与，善仁；言，善信；政，善治；事，善能； 动，善时。 夫唯不争，故无尤。 人无常在，心无常宽，上善若水，在乎人道之心境，即，心如止水。”水具有极高的哲学智慧和处世技巧，这是值得人们学习的，而Ocean base 就是一个具有水的美好品行的地方。

3、命名传统

阿里系向来就是采用大格局进行命名的传统。在大城市或留过洋的人，都有一个毛病，那就是喜欢管大商城叫做mall。哥们上个月在伦敦玩的时候，在一个大mall里买了点东西。而阿里打算开一家网上商城的时候，马云就觉得他自己的那个商城，那可是天上的商城，一定要叫他天mall。按理这种朴素的想法，大家应该很嫌弃的，但是小马哥用他的实力改变了中国人的审美观。现在也没有人认为天猫这个名字土。

3、OceanBase 发展历程

• 2010年，OceanBase 诞生，立项之初的目标就是做原生分布式数据库，当时业界并没有参考方案，成就了OceanBase从0到1。
• 2011年，OceanBase正式进入电商业务，在阿里巴巴电商平台应用，服务了几十个电商平台的业务系统。
• 2014年，在支付宝上线，这也实现了OceanBase核心交易场景的突破，支撑了历年双11的峰值。
• 2016年，支付宝、网商银行包括交易、支付、账务会员在内的所有核心业务迁移到OceanBase。
• 2017年，走出阿里巴巴和蚂蚁集团，开始对外商业化，南京银行是第一家运行OceanBase的外部客户。
• 2019年，OceanBase参加TPC-C测试，取得6088万tpmC的成绩，打破了原有的世界纪录；同时，开始提供公有云服务。
• 2020年，OceanBase正式进行独立公司化运作，将分布式数据库推向更广泛的行业客户，助力客户实现分布式架构转型；同时，TPC-C取得7.07亿tpmC的成绩，再次打破由自己创造的世界纪录，并支持HTAP混合负载。
• 2021年，TPC-H取得1526万 QphH@30000GB的成绩，HTAP 能力行业领先。加大研发投入，正式发布社区版，获4000+ Star，1500+ 人才认证。从金融首选，走向国计民生；从核心行业，走向中小企业；从国内客户，走向海外拓展；累计客户400+，提供企业级数据管理解决方案。

4、OceanBase优势

• 高性能：OceanBase采用了读写分离的架构，把数据分为基线数据和增量数据。其中增量数据放在内存里（MemTable），基线数据放在SSD盘（SSTable）。对数据的修改都是增量数据，只写内存。所以DML是完全的内存操作，性能非常高。
• 低成本：OceanBase通过数据编码压缩技术实现高压缩。数据编码是基于数据库关系表中不同字段的值域和类型信息，所产生的一系列的编码方式，它比通用的压缩算法更懂数据，从而能够实现更高的压缩效率。
• 高兼容：兼容常用MySQL/ORACLE功能及MySQL/ORACLE前后台协议，业务零修改或少量修改即可从MySQL/ORACLE迁移至OceanBase。
• 高可用：数据采用多副本存储，少数副本故障不影响数据可用性。通过“三地五中心”部署实现城市级故障自动无损容灾。

5、OceanBase的核心特性

• 高可用
  OceanBase 数据库将数据以多副本的方式存储在集群的各个节点，可以轻松实现高可用，保证 RPO=0，甚至异地多活。即使单个节点出现故障也不影响业务连续性。多副本能够满足从节点、机架、机房到城市级别的高可用、容灾要求，并且克服传统数据库的主备模式在主节点出现异常时 RPO>0 的问题。
• 可扩展
  OceanBase 数据库具有极强的可扩展性，可以在线进行平滑扩容或缩容，在扩容后自动实现系统负载均衡。并且扩容或缩容过程对应用透明。
• 低成本
  OceanBase 数据库可以在通用服务器上运行，不依赖于特定的高端硬件，能够有效降低用户的硬件成本。OceanBase 数据库使用基于 LSM-Tree 的存储引擎，能够有效地对数据进行压缩，并且不影响性能，可以降低用户的存储成本。
• HTAP
  OceanBase 数据库的分布式并行计算引擎对 OLTP 应用和 OLAP 应用都进行了很好的优化，并且支持跨数据库节点的 DQL 和 DML 并发执行，真正实现了一套计算引擎同时支持混合负载。
• 兼容性
  OceanBase 数据库高度兼容 MySQL 数据库生态。OceanBase 数据库支持 MySQL 5.6 版本全部语法以及兼容 MySQL 5.7 的绝大部分功能和语法，兼容 MySQL 5.7 版本的全量以及 8.0 版本的部分 JSON 函数，可以与 MySQL 业务无缝切换。
• 多租户
  OceanBase 数据库通过租户实现资源隔离，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。多租户与 OceanBase 数据库强大的可扩展性相结合，能够提供安全、灵活的 DBaaS 服务。

6、应用场景

OceanBase的产品定位是一款分布式关系数据库，经过多年蚂蚁金服内部业务的打磨，目前已经支持蚂蚁金服100%核心交易系统，稳定支撑阿里、蚂蚁内部上百个关键业务以及浙商银行、南京银行等多个外部客户。OceanBase产品适用于金融、证券等涉及交易、支付和账务等对高可用、强一致要求特别高，同时对性能、成本和扩展性有需求的金融属性场景，以及各种关系型结构化存储的OLTP应用。OceanBase天然的Share-Nothing分布式架构对于各种OLAP型应用也有很好的支持，例如OceanBase适用于以下典型场景：

• 金融级数据可靠性需求

  金融环境下通常对数据可靠性有更高的要求，OceanBase每一次事务提交，对应日志总是会在多个数据中心实时同步，并持久化。即使是数据中心级别的灾难发生，总是可以在其他的数据中心恢复每一笔已经完成的交易，实现了真正金融级别的可靠性要求。

• 让数据库适应飞速增长的业务

  业务的飞速成长，通常会给数据库带来成倍压力。OceanBase作为一款真正意义的分布式关系型数据库，由一个个独立的通用计算机作为系统各个节点，数据根据容量大小、可用性自动分布在各个节点，当数据量不断增长时，OceanBase可以自动扩展节点的数量，满足业务需求。

• 连续不间断的服务

  企业连续不间断的服务，通常意味着给客户最流畅的产品体验。分布式的OceanBase集群，如果某个节点出现异常时，可以自动剔除此服务节点，该节点对应的数据有多个其他副本，对应的数据服务也由其他节点提供。甚至当某个数据中心出现异常，OceanBase可以在短时间内将服务节点切换到其他数据中心，可以保证业务持续可用。

7、未来展望

​ 今年，OceanBase再次亮出底牌，面向国产数据库领域取得了“破冰”成果。据了解，此次发布的OceanBase4.0，采用业内首个单机分布式一体化架构，并且集中了分布式架构和集中式架构二者的优势。

​ 在单机模式下，OceanBase 4.0和MySQ相比，硬件性能水准实现了超越。另外，OceanBase 4.0也做到了在单机模式下，性能比集中式数据库更为出色，这是业内首次实现的突破。

OceanBase 4.0，是否将成为成单机与分布式的新拐点？

​ 我们都知道，原生分布式数据库虽然有着各种先天的优势，但其落地过程中也面临着两个方面的挑战：一方面，在大家的印象中，原生分布式数据库主要适用于大型企业或规模化应用场景，而小型企业则使用单机更为划算。但一旦部署单机，后续业务量庞大时再进行架构调整，又会进一步增加部署的难度。

另一方面，为了保证绝对高可用性，原生布式数据库往往以“三副本”形式部署，这意味着企业如果想要部署分布式数据库，就要同时进行多个服务器部署，门槛比单机高，且“分布”或“单体”的选择通常不可逆，选择了单机就意味着很难再去部署“分布式”。

而OceanBase 4.0的一体化架构则能够很好地解决这些矛盾。第一，支持单机部署和小规格部署。这个设计方案的好处就在于单节点部署只有一个进程，既实现了单节点最低配置，又实现了单机和分布式架构的统一，OceanBase 4.0将部署规格降低到4C8G，且未来还会进一步降低。

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