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一款值得用户信赖的国产TP数据库应该是什么样的?

近两年,数据库国产化浪潮走进深水区,金融、电信、轨道交通等关键行业的核心系统改造升级进度在加快。

根据行业相关报告,从技术架构来看,目前关键行业使用的数据库仍以集中式为主。《金融业数据库供应链安全发展报告(2022)》调研数据显示,集中式数据库在金融业总体占比仍高达89%,其中银行80%,证券和保险业占比均超过90%。根据CCSA TC601大数据技术标准推进委员会发布的《数据库发展研究报告(2023年)》,电信行业在数据库部署类型方面,集中式数据库仍占据主导地位。

进入深水区后,国产数据库面临着哪些挑战和机遇?国产化替代是该“平替”还是“改造升级”?在百花齐放的数据库市场,集中式数据库当下发展的重点和难点有哪些?近期,ITPUB采访了GBASE南大通用GBase 8s产品部长郭茁,讨论了相关问题。

需求和选型:怎么选择一款合适的数据库?

国产数据库在各行业的替换或升级改造基本都经历了从边缘到核心,从局部到整体的过程。核心系统对数据库的稳定性、性能、高可用、安全性等能力的要求最为严格,郭茁介绍,不同行业的核心系统对TP数据库的需求也存在差异。

金融业和电信业对数据库的需求主要集中在数据的处理能力、稳定性、数据一致性以及高可用性这些方面。比如,金融业核心业务系统需要保证数据库的强一致性和高可用,确保数据的准确服务,以及在任何时候系统都能平稳运行。而在电信行业,每天都会产生海量的数据,需要数据库处理大量的用户数据和网络数据,TP数据库需要具备应对海量并发压力能力以及高效的数据处理能力,来进行快速的事务和数据处理。

在党政行业,其数据通常涉及一些敏感信息,比如身份证信息等,因此需要数据库具备强大安全性的功能。比如用户的验证/认证授权、数据加密以保证数据的隐私和安全。

轨道交通行业,地铁的闸机交易或者票务柜台交易等,需要频繁交易,对数据库的稳定性、处理性能、一致性、并发等能力都有较高的要求。

总体来看,各行业对于TP 数据库的需求集中于:稳定可靠、数据的完整性和一致性、数据处理能力和数据安全性等要求。郭茁强调:“这些高要求没有一个是只做到 80 分就可以的,都要求达到 100 分。”

需求明确,但是选择一款合适的数据库并不容易。郭茁介绍,企业机构在进行数据库选型时主要会关注以下因素:

一是,性能和稳定性,需要考虑数据库在处理大量数据或者是高并发请求时的性能表现,稳定性方面,尤其关注长时间运行的稳定性。也会关注高可用、容错性等。

二是,兼容性,很多用户在进行国产化替换时会关注兼容性,对于Oracle、DB2、MySQL等数据库的语法兼容能力,这关乎数据库替换的整体成本。

三是,生态支持,比如社区、文档、培训等方面的支持。

四是,技术服务支持,产品持续迭代,bug修复能力。原厂的专业化技术服务相对于系统运维人员更友好,可整体降低运维等成本。

一款好用的数据库产品一定是在用户真实场景中打磨出来的。目前,普遍认为国产数据库正在从“能用”到“好用”阶段发展,做到好用是接下来取得成功的关键。什么是好用的数据库,不同的人可能有不同的答案。南大通用认为,一款好用的数据库,应该是一款值得用户信赖的数据库。

打造一款值得用户信赖的TP数据库

南大通用成立至今已有20年,是国内元老级数据库厂商,也是一家全栈数据库厂商。南大通用GBase数据库拥有AP、TP和HTAP多种数据库满足用户不同业务场景的需求。大家可能比较熟知的是其AP分析型数据库GBase 8a产品。实际上,其TP交易型数据库GBase 8s资历更早。

郭茁介绍,GBase 8s在2005年推出,是南大通用发展历史最悠久的数据库产品,2014年配合公司整体战略规划,锚定全行业OLTP场景覆盖,正式启动对8s产品进行架构级的重构和升级。在2016年,正式推出重装升级后的GBase 8s,已具备了基于共享存储的高可用集群能力和替换各行业核心OLTP系统的产品硬实力,代码100%自主可控。

此后,GBase 8s走入了一个新的发展阶段。发布GBase 8s v8.8版本后,从2017年开始,GBase 8s逐步在一些关键行业推广应用,随着产品生态的不断发展,逐步强化Oracle、MySQL等语法兼容性,如今GBase 8s已经成为具备百TB数据支撑能力、高安全、高可靠、事务刚性强一致的OLTP数据库产品。

据悉,针对不同业务系统的不同需求,GBase 8s提供灵活的高可用方案,支持同机房共享存储(SSC)或主备高可用灾备(HAC)能力,RPO=0,RTO<10秒;同城主备容灾高可用(HAC)能力,RPO=0,RTO<30秒;异地灾备高可用(RHAC)能力,RPO<100,RTO<2分钟等解决方案,故障秒级切换,高可用等级99.999%。所有的高可用能力均内置于数据库服务自身,不需要依赖任何第三方组件,在提升高可用能力稳定性的同时降低了建设和维护成本。

目前,GBase 8s能够在80%以上场景中可以替代国际主流数据库,在95%以上的场景中去替换Oracle以及Oracle RAC集群,广泛应用于党政、金融、电信、轨道交通、能源等众多关键行业的核心系统,成为南大通用三款主导产品之一。累计部署节点超过5万个。

比如在某大型央企项目上,GBase 8s提供了两地三中心高可用方案,该项目2017年正式上线到现在持续累积的业务数据量近百TB,目前支持了数百个应用微服务的量,日常TPS超过2000,相当于普通的业务系统访问量的峰值成为常态,压力可想而知,该项目最长持续运行时间超过600天,足以证明GBase 8s稳定运行能力和抗压能力。

而在轨道交通行业,GBase 8s实现了行业全覆盖,构建自主可控、安全可信的核心业务系统,如线网指挥、清分系统、票务系统、多线路中心系统、综合监控系统等。自开拓轨道交通行业应用以来,GBASE相继在深圳、重庆、西安、成都等20多个城市多条线路上应用上线。支撑公路、铁路、航空、海运等领域核心业务系统的高效、稳定运行。其中的深圳地铁,其客流量、数据量和数据处理需求都属于中国地铁天花板级别。GBase 8s在深圳地铁上线并能够长时间平稳运行,赢得了客户的信赖。

公司想要有好的发展必须专注,GBASE南大通用将一直专注做用户信赖的国产数据库,做专业的数据库软件供应商,同时秉承“稳定性”这一原则打造产品。持续保持和提升GBASE的市场竞争力。

是“平替”还是“改造升级”?如何平滑替换?

国产化浪潮为国产数据库带来了机遇,在国产化替代过程主要是“平替”和“改造升级”两种策略。该如何选?如何平滑替换?

郭茁认为,“平替”和“改造升级”各有优势和挑战,需要根据业务需求、数据复杂度、迁移难度等综合考虑来选择合适的策略。一般情况下,一些小规模的业务系统,更适合于平替。但是大型的核心业务系统,可能更适用于升级改造。在数据库国产化替换过程中,为了能够实现平滑替换,她提出了以下建议:

一是要充分测试。正式上线之前在生产环境进行充分测试,包括功能、性能、压力的测试。此外,还建议去做一些破坏性的测试,以确保新业务系统从硬到软整体的性能和稳定性。

二是要逐步迁移。贴合业务情况可选择逐步迁移的方式,因为历史较长的大型业务系统,往往存量数据越多。可以考虑分成冷热数据分步迁移到新数据库+双轨并行的模式,通过新、老环境的柔性割接达到更可靠的切换效果。

三是备份和回滚策略。在替换过程中确保有完备的备份策略和回滚计划,以应对可能出现的意外情况。一般情况下,在业务系统正式上线前,GBase 8s团队会根据各业务系统的不同要求去定制化给出一个自动化备份类脚本,以及一些通用的回滚方案。比如之前在泸州银行核心系统进行替换时,GBase 8s专家团队结合实际业务定制的回滚方案,确保如果升级上线过程中出现了问题,可以最短时间进行回滚,保证系统升级尽量不影响业务。

四是培训和支持。提供足够的培训和支持,以确保项目交付后,其运维团队、开发团队能够熟练地使用新数据库系统。目前,每一个系统在上线之前南大通用都会提供产品培训,此外,推出了三级认证培训体系,帮助客户培养专业技术人才。

五是监控和优化。无论是平替还是升级改造,业务系统上线后,新数据库的监控和后续的持续的业务优化非常重要。

兵无常势,水无常形。郭茁强调,最终的选择还是 case by case,每个业务系统针对于自己的需求会有不同的要求,包括上面提到的几个建议,优先级可能各家都不一样。

为了更好支持核心系统,把握国产化机遇。未来,GBase 8s已经明确了发展方向,将持续强化Oracle等主流数据库的语法兼容能力,加强产品整体的生态建设,提供多写多读能力,支持多版本并发控制MVCC,实现云上云下随需部署,支持RDMA高速网络。当下虽然外部环境还面临着不确定性和复杂性,但是对于南大通用而言,非常确定的一点就是继续专注于打造值得用户信赖的数据库,一款好用的数据库,需要匠心铸就。

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