OcceanBase介绍

一、OcceanBase是什么

以下是oschina的介绍：

OceanBase是一个支持海量数据的高性能分布式数据库系统，实现了数千亿条记录、数百TB数据上的跨行跨表事务，由淘宝核心系统研发部、运维、DBA、广告、应用研发等部门共同完成。在设计和实现OceanBase的时候暂时摒弃了不紧急的DBMS的功能，例如临时表，视图(view)，研发团队把有限的资源集中到关键点上，当前 OceanBase主要解决数据更新一致性、高性能的跨表读事务、范围查询、join、数据全量及增量dump、批量数据导入。 https://www.oschina.net/p/oceanbase

OcceanBase是淘宝开源的一个分布式关系数据库，以下是其官方地址：https://oceanbase.alipay.com/

二、OcceanBase的开发背景

我们来大概了解下淘宝为什么要开发这个数据库，在去IOE之后，淘宝核心场景都使用了Mysql，Mysql的好处是免费，并且可以运行在普通PC机上，但Mysql的扩展性是个大问题，虽然可以通过分库分表等中间件来做，但这些中间件多多少少有如下问题：

1、运维复杂 因为引入新的中间件，所以系统链路会延长，并且运维的工作量增加，需要对Mysql中间件做好监控，配置等操作。

2、扩容麻烦

现有Mysql中间件扩容都比较复杂，即如果某个表原来分成8张子表，现在业务量增大，需要再增加即扩充成16张表，整体过程操作比较复杂，需要运维、开发一起配合，并且可能有不少手工操作，整个过程工作量大并且容易出错，对于淘宝前几年业务量增长迅猛的情况下肯定就不适合了。

当然还有其他原因，但主要是以上2点。

三、OcceanBase功能介绍

我们看下Occeanbase有哪些功能：

1、兼容MySQL 协议

兼容MySQL 5.6 版本大部分功能；

因为现有业务大量使用Mysql，如果业务升级还要改代码，则升级就会有不少阻力，所以设计的时候就采取兼容的方案，这样业务方只改改配置就可以快速上线了。

2、分布式，可水平扩展

• 水平扩展，在线扩容缩容，服务不停；单集群规模超 100 台，数据量超 2PB；单表最多记录数超 3200 亿条。

注意：扩容时不停机这个功能，这个主要就是解决上面说的问题2的。

3、高可用

基于 Paxos 协议，少数派故障，数据不丢，服务不停；

这个是趋势，Mysql官方8.0也有这个功能了。

4、强一致

• 分布式事务，ACID 强一致。

5、高性能

• 准内存数据库性能，4200 万次/秒处理峰值的记录。

四、整体架构分析

接下来我们分析Occeanbase的架构设计，是如何做到这么高性能，又强一致的。

先看下整体架构

RootServer：管理集群中所有服务器，及数据分布和副本管理，即元数据服务器；

UpdateServer：存储OcceanBase增量更新数据；

ChunkSerrver：存储基线数据，即不会变的数据；

MergeServer：接入用户请求，做完词法分析、查询优化等工作后转发给ChunkServer或UpdateServer；

可以看到，整个OcceanBase的计算和存储是分离的，MergeServer负责计算，ChunkServer和UpdateServer负责存储。

另外元数据是中心化的，这个也是目前分布式系统设计的趋势，只要元数据不要参与每一次请求，通过客户端缓存、增量更新等措施可以大大减少元数据服务器的压力。

OcceanBase独特的设计在于将增量更新数据全放到UpdateServer上 。

这个设计也决定了OcceanBase使用场景为一段时间更新不是特别多，像电商主要是写少读多，特别适合这样的场景。

这个设计有好有坏，好处有：

1、完美地支持分布式事务

因为修改只在一次，就不存在数据同步和一致性的问题，事务就可以很好地支持，这样的设计也是为了淘宝这样的场景：一段时间内写入不多，但又要求强一致性

2、大大简化系统设计

因为淘宝的场景是读多写少，在整体OcceanBase架构里写是单点，但读是可充的,即一段时间内没有修改，直接从ChunkServer返回，根本不用走到UpdateServer，而ChunkServer是可以水平扩充的，这样就可以在支持业务的条件下简化系统的设计，不用做数据同步，面对分布式锁等复杂问题。

当然这么设计的弊端也很明显，最大的问题就是单点，即整体系统写入都必须经过UpdateServer，但UpdateServer又无法水平扩容，当然OcceanBase做了很多设计来减少UpdateServer的负担，像读写分离，定期整理基线数据，这个后面慢慢分析。