【大数据】从0到1,开启OceanBase学习之旅

目录

一、为什么选择 OceanBase

二、OceanBase 基础概念

(一)发展历程

(二)核心特性

三、安装与部署 OceanBase

(一)准备工作

(二)下载方式

(三)安装步骤

四、基本使用与操作

(一)连接 OceanBase

(二)创建租户与用户

(三)SQL 操作示例

五、深入学习 OceanBase

(一)索引与表设计

(二)分布式事务

(三)性能优化

六、总结与展望


一、为什么选择 OceanBase

在当今数字化浪潮中,数据如同企业的血液,而数据库则是维持企业运转的心脏。随着信息技术的迅猛发展,数据库技术也在不断迭代升级,从早期的集中式数据库到如今备受瞩目的分布式数据库,每一次变革都为企业的数据管理和业务发展带来了新的机遇与挑战。

OceanBase 作为分布式数据库领域的佼佼者,正逐渐成为众多企业的首选。它诞生于阿里巴巴和蚂蚁集团的技术实践,历经双十一等超大规模业务场景的严苛考验,凭借其卓越的性能和强大的功能,在数据库市场中脱颖而出。

双十一,这个全球瞩目的购物狂欢节,不仅是消费者的购物盛宴,更是对数据库技术的一场大考。在双十一期间,海量的交易数据如潮水般涌来,对数据库的处理能力、稳定性和扩展性提出了极高的要求。OceanBase 凭借其金融级高可用、线性伸缩等特性,成功应对了这一挑战。它能够在短时间内处理数以亿计的交易请求,确保每一笔订单都能准确无误地记录和处理,同时还能根据业务量的变化自动扩展或收缩资源,保障系统始终处于高效运行状态。例如,在过去的双十一活动中,OceanBase 支撑了支付宝核心交易系统的稳定运行,交易峰值高达每秒数十万笔,展现出了强大的性能和可靠性 。

除了在双十一等电商场景中的出色表现,OceanBase 还在金融、政务、电信等多个行业得到了广泛应用。在金融领域,OceanBase 为交通银行、民生银行等众多银行的核心系统提供了坚实的数据支撑,确保了金融交易的安全、稳定和高效;在政务领域,它助力政府部门实现了数据的高效管理和共享,提升了政务服务的质量和效率;在电信领域,OceanBase 帮助运营商应对了海量用户数据的存储和处理挑战,为用户提供了更加优质的通信服务。

OceanBase 之所以能够在众多分布式数据库中崭露头角,主要得益于其以下几大优势:

  • 金融级高可用:OceanBase 具备单服务器故障自愈能力,支持跨城多机房容灾,数据零丢失,可满足金融行业 6 级容灾标准(RPO=0,RTO<=30 秒)。这意味着即使在极端情况下,如机房断电、网络故障等,OceanBase 也能确保数据的完整性和业务的连续性,为企业的核心业务保驾护航。
  • 线性伸缩:它能够实现透明扩展和自动负载均衡,应用透明的水平扩展,集群规模可超过 1500 节点,数据量可达 PB 级,单表记录万亿行。无论企业的业务规模如何增长,OceanBase 都能轻松应对,通过增加节点的方式实现性能的线性提升,而无需对应用程序进行大规模改造。
  • MySQL 高度兼容:OceanBase 兼容 MySQL 协议、语法和使用习惯,MySQL 客户端工具可以直接访问 OceanBase 数据库。这使得企业在迁移到 OceanBase 时,能够最大限度地减少学习成本和迁移成本,快速实现业务的平稳过渡。
  • 高性能:采用准内存级数据变更操作、独创的编码压缩技术,结合线性水平扩展,OceanBase 在 TPC-C 测试中达到了 7.07 亿 tpmC 的优异成绩,展现出了卓越的性能表现。无论是高并发的交易场景还是复杂的数据分析任务,OceanBase 都能快速响应,为企业提供高效的数据处理服务。
  • 低成本:使用 PC 服务器和低端 SSD,高存储压缩率降低存储成本,高性能降低计算成本,多租户混部充分利用系统资源。OceanBase 的低成本优势使得企业在构建数据基础设施时,能够降低硬件采购成本和运维成本,提高资源利用率,从而降低总体拥有成本(TCO)。
  • 多租户:原生支持多租户构架,同一套数据库集群可以为多个独立业务提供服务,租户间数据隔离,降低部署和运维成本。这一特性使得企业能够在同一套数据库系统上部署多个不同的业务应用,实现资源的共享和隔离,提高了系统的灵活性和可管理性。

正是这些优势,使得 OceanBase 成为了众多企业在数字化转型道路上的得力助手。它不仅能够帮助企业应对当前数据管理和业务发展中的挑战,还能为企业的未来发展提供强大的技术支持。接下来,让我们一起深入了解如何学习和使用 OceanBase,开启分布式数据库的探索之旅。

二、OceanBase 基础概念

(一)发展历程

OceanBase 的发展历程是一段充满创新与突破的技术传奇。2010 年,它起源于淘宝收藏夹业务,旨在解决高并发场景下单表数量庞大的问题。当时,杨博士带领团队开发出 OceanBase 的雏形,成功满足了淘宝收藏夹高并发大表连接小表的需求 。这一阶段,OceanBase 验证了分布式数据库在实际业务中的可行性,为后续的发展奠定了基础。

2012 年,OceanBase 发布了支持 SQL 的版本,这是其发展历程中的一个重要里程碑。该版本的发布,标志着 OceanBase 正式成为一款功能完整的通用关系型数据库,加入了关系数据库的阵营,开始支持 ACID 原则和通用 SQL 语句,为其在更广泛的业务场景中应用打开了大门。

2014 年,OceanBase 迎来了新的挑战与机遇,开始承担支付宝在双十一活动中的部分交易流量。双十一作为全球最大的购物狂欢节之一,对数据库的性能和稳定性提出了极高的要求。OceanBase 成功应对了这一挑战,展现出了强大的处理能力和稳定性。随后,网商银行将所有核心业务数据库迁移到 OceanBase 上,进一步证明了其在金融级业务中的可靠性与稳定性,标志着 OceanBase 开始在金融领域崭露头角。

2016 年,OceanBase 发布了 1.0 版本,支持分布式事务,这一特性显著提升了其并发读写和业务拓展能力。同年双十一,支付宝将所有核心业务流量迁移到 OceanBase 上,OceanBase 再次成功经受住了考验,在高并发、大数据量的场景下稳定运行,为支付宝的交易、支付、会员管理及账务库等核心业务提供了坚实的数据支撑。

2017 年,OceanBase 开始走向外部市场,首个外部客户是南京银行。这一举措标志着 OceanBase 从服务阿里巴巴内部业务,拓展到为外部企业提供数据库解决方案,开启了其在金融、电信、零售等多个行业的应用之旅。

2018 年,OceanBase 发布了 2.0 版本,支持 Oracle 兼容模式。这一特性极大地降低了应用改造成本,使得原本基于 Oracle 数据库开发的应用能够更加轻松地迁移到 OceanBase 上,加速了其在国内外市场的推广,吸引了更多企业用户的关注。

2019 年,OceanBase 2.2 版本在被誉为 “数据库世界杯” 的 TPC-C 性能测试中以 6000 万 TPMC 的成绩登顶世界第一,震惊了整个数据库行业。2022 年,OceanBase 再次发力,以 7 亿 TPMC 刷新记录,进一步证明了其卓越的性能表现,彰显了其在分布式数据库领域的领先地位。

2021 年,OceanBase 发布了 3.0 版本,支持 HTAP(混合事务与分析处理)能力,并正式开源社区版。HTAP 能力的支持,使得 OceanBase 能够同时处理事务与分析任务,满足企业在不同业务场景下的需求,显著提升了数据库的综合性能。开源社区版的发布,则吸引了全球开发者的参与,推动了 OceanBase 生态系统的快速发展。

从 2010 年到现在,OceanBase 凭借不断的技术创新和实践应用,从一个解决特定业务问题的数据库,发展成为一款成熟、强大的分布式数据库,为全球众多企业提供了高效、可靠的数据管理解决方案,在数据库发展史上留下了浓墨重彩的一笔。

(二)核心特性

  1. 高可用:在数据的世界里,高可用是至关重要的生命线,而 OceanBase 首创的 “三地五中心” 容灾架构方案,无疑是构建这条生命线的坚固基石。在这个架构中,数据如同聪明的旅行者,分散存储在三个不同地理位置的五个数据中心里。这就好比在不同的城市拥有多个安全屋,即使某个城市遭遇了意外,数据也能安然无恙。当面对自然灾害、硬件故障、网络中断等突发状况时,“三地五中心” 架构能够迅速做出反应,自动将业务请求切换到其他可用的数据中心,确保业务的持续运行,实现多地多活。这种架构满足了金融行业最为严苛的 6 级容灾标准(RPO=0,RTO<=30 秒),真正做到了数据零丢失,为企业的核心业务提供了坚如磐石的保障。就像在现实生活中,我们为了确保重要物品的安全,会将它们分别存放在不同的地方,即使一处出现问题,其他地方的物品依然完好无损,“三地五中心” 架构对于数据的保护也是如此。
  1. 高兼容:OceanBase 社区版在兼容性方面表现出色,高度兼容 MySQL。这意味着它对 MySQL 常见的功能支持得相当全面,无论是基础的增删改查操作,还是复杂的事务处理,都能完美适配。对于一些高级特性,如过程语言、触发器等,OceanBase 社区版也不在话下。为了让用户更轻松地迁移到 OceanBase,它还贴心地提供了自动迁移工具,这个工具就像是一位经验丰富的搬家师傅,能够帮助用户顺利地将数据从 MySQL 迁移过来。在迁移过程中,它不仅支持迁移评估,提前告知用户可能遇到的问题,还能进行反向同步,确保数据的完整性和一致性,让用户毫无后顾之忧,能够在不改变太多使用习惯的前提下,快速上手 OceanBase。
  1. 水平扩展:在业务发展的道路上,数据量和业务量的增长就像不断膨胀的气球,永无止境。OceanBase 拥有强大的透明水平扩展能力,就像一个拥有神奇魔法的巨人,能够轻松应对这种增长。当业务量增加时,只需简单地添加集群节点,就可以实现性能的线性提升,如同给汽车增加动力引擎,让它跑得更快更远。这种扩展方式对应用程序是透明的,无需对应用进行复杂的改造,就像给房子扩建时,屋内的人无需改变生活习惯一样。OceanBase 支持的集群节点规模可超过 1500 节点,数据量可达 PB 级,单表记录万亿行,强大的扩展能力让它能够轻松支撑业务的快速扩容缩容,满足企业不断发展的需求。
  1. 低成本:OceanBase 基于 LSM - Tree 高压缩引擎,就像一位高效的空间管理大师,能够对数据进行高效的编码压缩。它比通用的压缩算法更懂数据,能够根据数据库关系表中不同字段的值域和类型信息,采用一系列巧妙的编码方式,实现极高的压缩效率,从而大大降低了存储成本。同时,其原生支持的多租户架构也是降低成本的一大法宝。在多租户架构下,同一套数据库集群可以为多个独立业务提供服务,不同租户之间的数据相互隔离,就像一个大型公寓楼,每个房间都有独立的空间,互不干扰。这种架构减少了硬件采购成本和运维成本,提高了资源利用率,为企业节省了大量的资金,让企业能够以更低的成本享受到优质的数据库服务。
  1. 实时 HTAP:在当今的数字化时代,企业既需要快速处理大量的在线实时交易,又要对这些交易数据进行实时分析,以便及时做出决策。OceanBase 基于 “同一份数据,同一个引擎” 的设计理念,就像一位全能的超级英雄,同时支持在线实时交易及实时分析两种场景。它将 “一份数据” 存储成多个不同形态的副本,这些副本就像不同功能的工具,分别用于不同的工作负载,从根本上保持了数据的一致性。在电商场景中,当用户进行下单、支付等交易操作时,OceanBase 能够快速响应,确保交易的顺利进行;同时,它还能实时对这些交易数据进行分析,为商家提供销售趋势、用户偏好等有价值的信息,助力商家优化运营策略。
  1. 安全可靠:自 2010 年起,OceanBase 便踏上了完全自主研发的征程,其代码级可控,就像一座坚固的城堡,每一块砖石都在自己的掌控之中。多年来,它连续通过大规模金融核心场景的可靠性验证,在金融行业的核心交易系统、账务系统等关键领域稳定运行。同时,OceanBase 还拥有完备的角色权限管理体系,就像一个严格的门禁系统,不同的人拥有不同的权限,只有经过授权的人才能访问相应的数据。数据存储和通信全链路透明加密,支持国密算法,就像给数据穿上了一层坚固的铠甲,确保数据在传输和存储过程中的安全性。它还通过了等保三级专项合规检测,符合国家相关的安全标准,让企业用户使用起来更加放心。
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