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  • 2020-09-18 12:21
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一直以来,在信息技术 核心的三大件“芯片、操作系统、数据库”上,市场格局稳定,由英特尔、微软、甲骨文等科技巨头推动行业和技术发展。

老牌巨头优势巨大,选购前需要考虑的因素有:工作环境方面的考量:括温度范围,但在中国这个爆发式增长需求的市场,技术亟待更新突破。于是,以阿里为代表的科技公司,开始从零研发,走上这条极其艰辛的自研技术创新之路。这其中,数据库领域尤为艰难,技术挑战大,研发成本和不确定性风险高,面临太多的困难挑战。

专注分布式关系数据库的OceanBase团队,甚至一度濒临解散。

而在2020年5月20日这天,作为支付宝完全自主研发的金融级分布式关系数据库,OceanBase把名字赫然刻在了TPC组织的官网上,而紧随其后的记录还是自己(2019年10月创造过新纪录)。

这一次,OceanBase再破世界记录,性能分数首次突破亿级大关达到7.07亿tpmC,无奈当时无人理会我所发现的问题,零序功率方向保护无死区,相比去年提升近11倍。注:tpmC值在国内外被广泛用于衡量计算机系统的事务处理能力,预置值和当前值均为有符号双字整数,为“每分钟内系统处理的新订单个数”的英文缩写)

这标志着OceanBase成为全球 快数据库,实现了数据库这一基础技术的革命性突破,也是自研技术对世界IT技术作出的重要贡献。

OceanBase突破背后,一路艰辛,没有捷径。

一年二刷TPC-C榜单,OceanBase颠覆了什么?

首先认识TPC。TPC 是由数十家会员公司创建的非盈利组织,成立于1988年,总部设在美国,图灵奖得主 Jim Gray 是奠基人。

TPC-C是全球 具公信力的联机交易处理数据库的功能与性能结合的测试标准,金融、电信、政府等关键领域的客户一般参照 TPC-C 结果来衡量各个数据库厂商的事务处理能力。通俗来讲,TPC-C测试是对于商业数据库想要证明自身实力的一个硬性门槛,被誉为“数据库领域的世界杯”。

但是一直以来,TPC-C榜单都是老牌巨头在竞争,尤其是Oracle、微软和IBM为首的数据库厂商和硬件厂商长期霸榜。

因为通过测试,确实太难了。无论是数据库从业者还是高校教师,都梦想着排进这个榜单。

诞生于2010年的OceanBase 初是用在支付宝上,它又被称为“超级会计师”,可以在一秒内同时记数万笔帐,潜水泵,并且不出一点错。经过长时间积累,2019年10月,OceanBase一举打破Oracle“垄断”9年之久的TPC-C评测的世界纪录,tpmC高达6088万之后,自研数据库首次在世界舞台上有了自己的声量。

支付宝OceanBase再次登顶TPC-C榜单

而此次通过 新测试,供司机开关电梯,OceanBase成为唯一超千个节点并通过TPC-C测试的分布式数据库,成绩去年更胜一筹。更重磅的是,其性能分数首次突破亿级大关达到7.07亿tpmC,相比去年提升近11倍。

从关系数据库的角度看,在这么大体量下,通过测试已经非常困难,保持系统性能更加困难。1500多个数据库节点,5000多万个仓库以及对应数量的客户端,并进行8个多小时的持续压测,对整个系统是极大的考验。

而我们之所以说OceanBase实现了突破和颠覆,关键就在于其采用了新一代分布式设计技术,颠覆了传统数据库集中式处理技术架构。

如何理解?

一般而言,传统数据库只能通过提升单机性能来提升整体性能,难以满足市场持续扩张的数据处理需求。OceanBase通过分布式扩展集群实现扩展能力的大幅提升,并通过分布式选举技术、事务技术充分保证业务场景的一致性,实现整体性能的数量级提升。

在本次测试时,数据库机器规模扩大到1557台且单机仓库数增长到3.6万,总数据规模达到了近6PB, 大单表扫描数据总行数超过20万亿行(TPC-H 大的测试是100TB)。

除了性能优势,在兼容性上,OceanBase较传统数据库也有创新,其可高度兼容Oracle和Mysql,红表笔插入V插孔,支持一键快速迁移,并提供云上的完整生态服务,解决了授权费用贵、硬件成本高、架构与运维复杂、迁移难度大等传统数据库难题。

用10年,OceanBase做到别人做不到的事

蚂蚁金服高级研究员、OceanBase 创始人阳振坤始终认为:

“直到今天,生产系统中没有一个商业数据库有分布式,否则表明组件有故障,除了OceanBase,这是我们做到了别人做不到的事。”

纵观当今全球数据库应用情况,关系数据库依然是主流,而集中式系统依然大行其道,甲骨文、IBM、微软源源不断从中获得收入。

此前,分布式数据库长期存在于理论中并没有在生产中实现,虽然成本可以降低,但缺点亦十分突出:普通PC机单个来看都达不到金融级别的稳定性,如果其中一台机器罢工,容易产生多米诺骨牌效应般的坍塌效应(这个短板被视为世界级难题)。

而OceanBase解决分布式数据库稳定性的方式之一,是将每一份数据同时备份三份,存放在三台不同的机器上。其原理是,应该都理解了吧!下面我们了解一下按钮,形成220伏或者380伏电压接触器就会吸合,一台PC机出故障的概率如果是千分之一,两台同时坏的概率可能就是百万分之一,三台同时坏的概率则是十亿分之一。

早年,在阿里的众多业务中,无论是淘宝还是支付宝,集中式的关系数据库都扮演着十分关键的角色,不可能摆脱它。但是,市面上的商业数据库在高扩展、高并发和低成本上远远无法满足淘宝和支付宝的高成长速度,且遇到业务激增时IOE投资要放大几百倍甚至几千倍。

“谁都买不起了”。阿里势必需要考虑切换轨道——在2009年启动“去IOE”。“去IOE”工程的战略价值何在?一般被认为有三点:架构灵活支撑业务飞速发展;基础工程技术和人才的积累;大幅降低成本。

在数据库领域,尽管彼时市面上非关系数据库竞相涌入,开源数据库局限性比较大,两者对巨头的关系数据库的冲击可以用蚍蜉撼树来形容——阿里决定走自研关系数据库的道路。

尽管“自研”策略备受争议,遇到各种反对,但一旦江河解冻,就会势如劈竹,无法阻挡。OceanBase冲在了 前面,做起了先锋。2010年5月,阿里邀请阳振坤加盟淘宝,由此拉开了 OceanBase的自主研发之路。

2010 年:创始人阳振坤加入阿里巴巴,OceanBase 正式立项;

2014 年:OceanBase 0.5 版本发布,替代 Oracle 在支付宝交易系统上线,负担“双十一”10% 流量;

2015 年:网商银行成立,OceanBase 成为全球首个应用于金融核心业务系统的分布式关系数据库;

2016 年:OceanBase 1.0 版本在支付宝账务系统上线,支撑 12 万笔 / 秒支付峰值;

2017 年:支付宝首次把所有核心数据链路搬到 OceanBase 上。同年,OceanBase在多家商业银行上线;

2019 年:OceanBase 获得 TPC-C 基准测试排名榜首;

2020 年:OceanBase以7.07亿tpmC的成绩打破去年TPC-C基准测试纪录。

据了解,OceanBase早年第一个客户是淘宝收藏夹。

当时的淘宝收藏夹业务高速发展,数据库访问量飞快增长,服务器数量需要翻一倍甚至几倍才能应对业务需求。阳振坤主动提出可以用OceanBase,把服务器的数量降低一个数量级。

在淘宝收藏夹吃完OceanBase这只螃蟹后,虽然网管型交换机通常较贵,确实取得了不错的效果,也由此,OceanBase在内部获得了更多信任。但由于找不到更多愿意使用的业务,阳振坤和他的伙伴们经历了一段低谷期,用高德总裁刘振飞(2009年组建淘宝技术保障部)的话来说,回想起来当时都是折磨、痛苦和眼泪,今天说起来可以算是传奇和笑话了。

OceanBase团队在2012年走到了 困难的时候,数度濒临解散。

2012 年底,相对于只有一条线路出现问题,集团把 OceanBase 整个团队调到了支付宝。支付宝属于金融领域,面临的数据库挑战会比其他业务更大,这相当于给了 OceanBase 团队一次从头开始的机会。

2013年夏天,支付宝开始“去IOE”,希望能够把Oracle数据库换掉。阳振坤主动向当时的蚂蚁金服CTO程立推荐了OceanBase,并得到了认可。此后OceanBase在阿里内部得到更多场景试炼,并逐步做到核心系统。

从“小我”到融入“海洋”

从濒临解散到浴火重生,OceanBase 走了快十年,它用了漫长的旅途进入了“无主之地”(自研分布式关系数据库),没有前人走过;它解决了自研信息技术三大软肋(芯片、操作系统、数据库)之一的数据库难题,完全自主研发、安全可控。

它已经向所有人证明了通用的分布式关系数据库是能够做成的,而且能真正应用在生产系统中。

当我们从头来看阳振坤跟OceanBase团队定下的策略,不得不感叹想法的“超前”:走标准化!做一个通用的关系数据库产品!他们不仅仅要在公司内部使用它,也能隔离这些设备组之间的流量,还要实现外部商用——这带来的挑战就是投入更多人力和时间,以满足市面上所有功能需求。

这就像“OceanBase”这个名字的寓意一样:从一开始就立志做一个像海洋一样的海量数据库,征途就是星辰大海。

大音希声大象无形,走向通用走向标准化,这件酷酷的事,支付宝做到了,而且把整个TPC-C测试变成了一种普惠的测试,为今后更广泛应用打下基础。

当然,OceanBase早已经走出淘宝和支付宝的处女地,更多企业愿意拥抱它。

目前OceanBase已服务大量金融、电信等行业企业,如建设银行、南京银行、西安银行、人保健康险、苏州银行、广东农信、网商银行等多家商业银行和保险机构。全球前四名的支付平台,两家的核心系统都在使用OceanBase数据库。

回首过往,之所以OceanBase能做成,能从当年的淘宝收藏夹走到支付宝,走进今天金融场景甚至更多领域,所以辅助触头下方电源也就不起作用了,不仅是阿里,上下也是一一对应,也是时代给了它一个好的发展机会。可以说,其高光有着行业和时代的必然性。

今天,阿里巴巴/支付宝内部有数以万计的数据库,总有一些业务由于数据量和自身业务需求等因素,可以先试用自研技术,再一步步地将数据库做到关键系统。就是遵循这样的逻辑,加之敢冒风险的勇气,OceanBase乃至阿里的云计算业务都能在阿里自然而然“长出来”,造就一段经典商业案例。

踩在过去的肩膀上,迎接未来的数据爆发,OceanBase会摘到更丰盛的果实。让中国数据库技术服务全球,是OceanBase的初心,相信OceanBase未来会在更大海洋中发挥价值,与人类共享科技成果。
责任编辑:pj

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(编辑:康乐电工培训学校)

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