TiDB 助力北京电信夯实电信账务系统的数据底座

关注

原创 2024-11-25 17:03:46 1k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

电信账务系统是电信运营商的核心系统 BOSS（业务运营支撑系统）的核心部分，属于电信行业最关键业务系统之一，承担着用户账务处理、账单生成和支付处理等核心职能。账务系统的稳定和安全运行直接影响运营商的收入和用户满意度，任何系统故障都可能导致用户服务中断，进而引发经济损失和社会影响。

作为电信行业典型的 HTAP（混合事务/分析处理) 应用场景， 账务系统不仅要高效地处理大规模在线事务，还需实时分析复杂查询以支持业务决策 。

鉴于电信行业对稳定性和数据安全的高要求，核心数据库系统必须具备极高的稳定性、可靠性、安全性和性能，同时拥有全面的容灾能力，确保数据零丢失。随着数字化转型的深入， 北京电信加大了关键核心技术的攻关，成功实施了核心系统数据库的分布式改造，实现了从依赖 MySQL 分库分表技术栈全面向国产分布式数据库的自主可控转型 。
在这里插入图片描述

计费账务系统在运营商业务中处于核心地位，对数据库稳定性和性能要求也极为严苛。面对传统数据库在性能上的严峻挑战，选型的数据库需要具备云原生、分布式架构和高可靠性等关键能力。2023 年某省电信机房火灾事故进一步凸显了电信基础设施所面临的风险，电信集团将核心系统的高可用性提升至战略新高度。在这样的背景下， TiDB 通过了 POC 测试，被选为支撑该系统的数据库。

北京电信原先基于 MySQL 和 MyCat 的分库分表方案在业务耦合、资源利用、SQL 查询优化、扩缩容和高可用性等方面存在明显短板。MyCat 作为中间件实现了分库分表，但其在以下方面表现不佳，包括但不限于：系统高可用性，系统灵活扩展性，开发透明性、在线 DDL、复杂 SQL 处理、跨分片 JOIN 处理性能、非常复杂的配置维护。

在这里插入图片描述

北京电信账务系统实施了两地三数据中心的数据库部署（包括北京亦庄、天津武清和北京酒仙桥），并采用了应用双活的容灾策略，满足了金融级别的高标准要求。系统实现了数据零丢失（RPO=0）和故障秒级自动切换（RTO<60 秒），能够同时支持交易和大型数据分析型应用的需求。这一实践彻底解决了分库分表方案在三中心高可用性方面的风险。北京电信账务系统因此成为中国电信省分公司中的首个案例， 能够在任意数据中心出现故障时，确保数据不丢失并实现秒级业务切换 ，成为符合集团规范要求的典范。

北京电信账务系统三中心高可用架构示意图

北京电信自主研发的账务容灾管理平台通过增强运维的界面化和自动化，实现了对系统运行状态的实时监控。该平台针对应用层、集群层以及机房层的潜在故障，都预设了自动化的故障转移和切换策略。在遇到故障时，业务能够实现秒级无感知切换，从而保障了业务的连续性和用户的服务体验。
在这里插入图片描述

TiDB 采用存算分离的原生分布式架构，随着实际业务需求的变化，可按需分别对计算节点或者存储节点进行一键灵活扩缩容操作，且操作过程业务无感知。TiDB 的在线 DDL 机制通过并行 DDL 框架来实现在线的异步变更，确保在执行 DDL 语句时不会阻塞其他会话中的 DML 语句，从而保证数据的一致性和正确性。

TiDB 投产后业务平均处理性能实现 30% 以上的提升，数据存储空间由原先三副本 40****TB 的存储空间缩减至三副本 10TB，节省了 300% 的存储成本。 作为一款 HTAP 数据库，TiDB 同时满足了交易处理或大数据库分析型的业务需求，彻底解决了分库分表方案的分布式事务、大 SQL 大事务、维护复杂等问题。
在这里插入图片描述

在应用适配过程中，TiDB 与 MySQL 高度兼容，实现无缝迁移，极大地降低了迁移成本。 TiDB 的数据分片自动透明分布，不需要分区键，避免侵入应用和代码的相关改造，同时解决了数据倾斜的问题。在数据库迁移过程中，北京电信采用了数据迁移工具 DM，实现了全量和增量数据的迁移。首先，通过提前割接资料库数据和历史数据，成功减少了当晚数据割接的时间和风险。其次，通过优化流程，当晚需要割接的数据量大幅缩减至原来的 20%，大幅缩短了割接时间。最终，整个割接窗口的时间被控制在 4 小时内，确保了迁移过程的高效和平稳。

北京电信充分利用原生分布式数据库的优势，不仅提升了关键业务系统的运行效率，还加强了业务连续性的保障，实现了技术进步和整体降本增效的双重目标。此次实践进一步增强了北京电信在核心业务系统关键技术方面的自主创新能力，并推动了业务与管理的数字化和智能化。展望未来，北京电信计划与 TiDB 深化合作，探索更多关键业务场景，将合作扩展至更多电信省份的 BOSS 计费账务等核心领域，服务电信业务的高质量发展。
在这里插入图片描述