OceanBase-概述

Posted 2023-02-13 5ycode

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了OceanBase-概述相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

背景

前段时间学习了下tidb的体系架构，了解了其运行原理；今儿了解下OceanBase；

产品家族

先看下官网：https://www.oceanbase.com/

在OceanBase的产品分类里，一共有三大块，分布式数据库、工具体系、生态产品；（一个产品好不好用周边很关键）；

分布式数据库

社区版（当前为V4.0）

介绍：兼容 mysql 的单机分布式一体化数据库，具有原生分布式架构，支持金融级高可用、透明水平扩展、分布式事务、多租户和语法兼容等企业级特性。OceanBase 内核通过大规模商用场景的考验，已服务众多行业客户；面向未来携手社区生态伙伴，共建开源开放的数据库内核和生态。

为什么选择社区版？

稳定可信赖
- 支持超大事务
- RTO<30s
- 允许时钟偏差达到2s，动态修改时钟；
海量数据高性能
- 海量数据，支持在线事务处理OLTP和在线分析处理OLAP的线性扩展；
- TPC-C测试第一
大幅提升KV能力
- 支持OBKV，具备HBase模型和Table模型的NoSQL能力；
- 相对HBase，二级索引下OBKV性能指数级提升；
更低的存储和运维成本
- 支持部署运行在PC服务器和低端SSD；
- 高存储压缩率降低存储成本；
- 无中心化设计
- 原生多租户
- 支持主流生态产品（prometheus、canal）
及时响应的社区支持
- 文档完善（阿里的文档没几个完善的）
兼容MySQL开源生态
- 这个是核心，最起码现在主流还是MySQL

产品架构

OceanBase 社区版数据库内核开源，与 MySQL 兼容，对接虚拟化和大数据技术及产品，支持多种图形化的开发工具、运维监控工具和数据迁移工具；同时社区版提供开放的接口和丰富的生态能力，支持企业或个人更好的实现定制化业务需求。

整体架构

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3qLZ8Chw-1670410851150)(https://images.5ycode.com/images/OceanBase%E6%9E%B6%E6%9E%84%E5%9B%BE.jpeg-1)]

OBProxy:
- 为应用程序屏蔽了OB内部的分区和副本分布等细节；
- 应用程序发起请求后，由OBProxy转发SQL请求到合适的OBServer节点；
- OBProxy是无状态的服务
- 多个OBProxy节点通过负载均衡对应用提供统一的网络地址；
OBServer:
- OB的一个集群由若干节点组成，这些节点分属于若干个可用区（zone）;
- zone是一个逻辑概念，即可以表示集群内具有相似硬件属性的一组节点（可以是一个城市，可以是一个机房，可以是一个机柜，也可以是一台服务器）
- 一个OB集群内，可以创建多个隔离的数据库“实例”（租户），每个租户是一个独立的数据库，租户可以选择MySQL模式或Oracle模式；
- 一个observer内，可以有多个属于不同租户的虚拟容器叫资源单元（unit），每个资源单元的资源都是独立的；
- 一个租户在多个节点上的资源单元（unit）组成一个资源池；
- OB中，一个表的数据可以按照一定的规则水平拆分为多个分片，每个分片叫做一个表分区，一行数据只能属于一个分区；一个表的分区可以分布在一个可用区内的多个节点上，每个物理分区有一个用于存储数据的存储层对象tablet，用于存储有序的数据；
- tablet中的数据修改时，会记录redo到tablet对应的日志流里，每个日知录服务了其他所在节点上的多个tablet，为了容灾，每个日志流及tablet有多个副本；副本分散在不同的可用区里；有且只有一个副本接收修改操作，通过Multi-Paxos分布式共识实现副本之间的强一致性；

我们类比一下

传统数据库（MySQL）	OceanBase数据库
物理机	集群
固定配置的虚拟机	资源单元（固定配置）
集群	资源池
MySQL实例	租户（MySQL兼容或Oracle兼容）
分区表（单节点）	表分区（多节点，多分区）
binlog	redo->日志流

客户案例

携程旅行：没说具体业务，只是探索通过 OceanBase 社区版方案来替换原有 MySQL 方案；读性能提升2倍，写性能提升3倍；，节省2/3的存储；
快手：也没说具体业务，也是解决线上MySQL分片过多带来的高运维成本；数据同步延迟减少3/4,存储成本降低至1/4；
翼支付：消息中心，存储从72T–>17T；

企业版

OceanBase 企业版（OceanBase Database）是一款完全自研的企业级原生分布式数据库，在普通硬件上实现金融级高可用，首创“三地五中心”城市级故障自动无损容灾新标准，刷新 TPC-C 标准测试，单集群规模超过 1500 节点，具有云原生、强一致性、高度兼容 Oracle/MySQL 等特性。

为什么选择企业版

高可用：
- 三地五中心
- 金融无损
- RPO=0,RTO<30S
- 数据零丢失
高兼容
- 高度兼容Oracle和MySQL
水平扩展
- 透明水平扩展
- 快速的扩缩容
- 准内存处理架构实现高性能
- 支持集群节点超千
- 单集群最大数据量超3PB（真实业务）
- 最大单表行数达万亿级（真实业务）
低成本
- 基于LSM-Tree的高压缩引擎
- 存储成本降低70%~90%；
- 支持多租户
- 同集群可为多个独立业务提供服务（资源隔离）
实时HTAP
- ”同一份数据，同一个引擎“，同时支持在线实时交易和实时分析；
- ”一份数据“的多副本可以存储成多种形态，用于不同工作负载，保证数据一致性；
安全可靠
- 代码级可控
- 自研分布式一体化架构
- 大规模金融核心场景9年可靠性验证；
- 数据存储和通信全链路透明加密

产品架构

客户案例

举的三个案例都是国字头的；

中国工商银行：理财业务，两地三中心容灾、国产化ARM服务器，资源利用率达到75%；
中国移动：山东移动的计费系统，效率提升30%，存储降低90%；由小机换为普通pc；
中国石化：构建新一代只会加油站，推进中石化生活中和服务商转型战略（整合了23套分散系统）；数据查询由分钟级降低到秒级，故障恢复由小时级降低为分钟级；

公有云

OceanBase 公有云（OceanBase Cloud）是构建在阿里云、AWS 等全球主流公有云基础设施上，基于完全自主研发的原生分布式数据库，提供弹性扩展、卓越性能、主流兼容的高性价比的数据库云服务。为客户在云上提供服务、弹性、监控、诊断、开发、迁移、备份、恢复的端到端数据库服务化解决方案。

为什么选择公有云？

低存储成本
- LSM-Tree 存储引擎
- 编码压缩
多租户灵活配置
- 原生分布式多租户
- 租户间数据和权限双重隔离；
99.99% SLA
- 三地五中心容灾标准
- 单机服务器故障自愈
- RPO=0,RTO<30s
高兼容
- 兼容Oracle和MySQL语法；
弹性扩缩容
- 单表容量超过3200亿行（2020年的时候真实业务）
- 在线水平扩缩容
- 自动负载均衡
- 对应用透明
实时HTAP
- 一套引擎同事支持OLTP和OLAP

客户案例

中华保险：没明确哪个业务，看样子是投保；
GCash：全站业务，存储空间下降70%；
利楚商服：
易仓科技：

总结

核心功能

多副本高可用、强同步；
多租户
在线弹性伸缩容
异地容灾/多活能力
分区表、复制表等分布式能力
HTAP能力
MySQL/Oracle兼容性
备份恢复
CDC能力

适用场景

mysql 实例规模很大，导致运维问题，不一致问题；
MySQL数据量非常大、存储成本非常高的场景；
业务访问压力大或者变化大的场景
复杂查询场景；

工具体系

迁移评估工具OMA

OceanBase 迁移评估工具（OceanBase Migration Assessment，OMA）是 OceanBase 提供的数据库迁移评估的产品，为数据迁移提供精准的兼容性评估、高效的性能评估以及应用逻辑改造建议。OMA 支持评估Oracle、DB2 LUW、PostgreSQL 等多种数据库与 OceanBase 的兼容情况，提供画像分析和自动转换方案；支持应用负载回放功能，帮助客户预知迁移后可能的性能风险并提供优化方案；OMA 还支持评估 C、Java 业务代码以及驱动的兼容性以助力用户高效率、低成本迁移至OceanBase。

产品功能

灵活的评估方式
- 连接指定数据库，自动获取和扫描源数据库对象以及SQL语句
- 支持从客户端工具连接到指定数据库获取DDL语句进行评估
- 支持解析代码框架或负载捕获等离线文件中的SQL语句
完备的数据库画像
- 连接源端库，进行深度采集分析、生成源库画像
- 根据画像：数据库拓扑、应用拓扑、负载、会话、热点数据
系统的兼容性分析
- 支持评估oracle、MySQL、PostgreSQL、TiDB、DB2等与OB的对象兼容性、SQL兼容性
应用负载回放
- 抓取源库SQL或数据库的负载流量、回放对应的SQL至目标OB库中
分布式迁移方案推荐
- OB未兼容的类型、语法OMA会提供基于最佳的转换规则的建议和方案
全面的评估报告
- 评估完成，OMA自动生成详细的评估报告，包括：画像分析、兼容性评估、性能评估等

产品架构

迁移工具OMS

OceanBase 数据迁移工具（OceanBase Migration Service，OMS）是 OceanBase 数据库一站式数据传输和同步的产品。它支持多种关系型数据库、消息队列与 OceanBase 数据库之间的数据复制，是集数据迁移、实时数据同步和增量数据订阅于一体的数据传输服务，OMS 帮助您低风险、低成本、高效率的实现 OceanBase 的数据流通，助力构建安全、稳定、高效的数据复制架构。

产品功能

在线数据迁移
- 支持Oracle、MySQL、DB2等数据库到OB的数据库对象迁移，全量和增量数据库的不停机迁移能力
实时数据同步
- 支持OB到多种数据库
- 支持到Kafka、MQ等增量实时同步
简便已用的管控功能
- 提供数据传输过程的全生命周期管理（功能化）
多重数据校验
- 保证数据正确性、展示差异数据、提供快速修复能力
轻量计算
- 常见数据处理、数据过滤和数据转换功能
强大的异构DDL转换
- 提供自动转换异构数据库的DDL能力
防循环复制支持
- 解决增量数据的循环复制难题
- 支持表级别异地多活能力
强大的运维管理
- 提供丰富的运行以及链路状况的实时监控数据
- 提供多种同步组件的白屏运维管理工具
- 支持多种告警渠道的配置

产品架构

系统架构

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8SiNcTdM-1670410851152)(https://images.5ycode.com/images/%E6%9E%B6%E6%9E%84%E5%9B%BE.png-1)]

开发工具ODC

OceanBase 开发者工具（OceanBase Developer Center，ODC）作为 OceanBase 数据库量身打造的企业级数据库开发平台，旨在帮助企业安全、高效的使用数据库。您可通过 ODC 创建和管理数据库中的表、视图等 10 余种数据库对象。基于 WebSQL，ODC 提供了 SQL 窗口和匿名块窗口作为数据库开发者开发和诊断 SQL 和 PL/SQL 的工作区。您还可为指定角色分配对应资源及该资源的访问权限，企业内不同角色间的开发协作亦会变得简单可控。

产品功能

多窗口开发
- 提供SQL窗口、匿名窗口和命令行窗口
- 智能提示、语法高亮、格式化
结果集管理
- 支持全部和部分结果集的导出
PL调试
- 支持断点调试
- 可摘结果观察区查看调试过程中各种信息的变化
导入导出
- 支持多维度的对象内容、数据格式的导入导出
模拟数据
- 可快速为目标表生成指定量和规则化的测试数据
权限管理
流程管控
- 对仅具有可读权限的用户根据不同的任务类型定制不同的审批流程
操作审计
- 个人设置、密码管理、链接管理、数据库操作等14类审计事件类型；

产品架构

产品文档里的最新架构图

运维工具OCP

OceanBase 运维管理工具（OceanBase Control Platform，OCP）是一款为 OceanBase 数据库集群量身打造的企业级管理平台，兼容 OceanBase 所有主流版本。OCP 提供对 OceanBase 集群的图形化管理能力，包括数据库组件及相关资源的全生命周期管理、监控告警、性能诊断、故障恢复、备份恢复等，旨在协助客户更加高效地管理 OceanBase 数据库，降低企业的IT运维成本和用户的学习成本。

很有意思的是，官方首页运维工具那对OCP的解释OceanBase Control Plaform ,而文档里对OCP的解释是OceanBase Cloud Platform。

产品功能

全生命周期管理（运维管控）
- 对OB资源的统一管理
- 实现对资源的额创建、备份恢复、监控告警、巡检、自治、升级、删除等全生命周期管理
备份恢复
- 提供对OB集群、租户的备份恢复能力；
- 支持自动将全量、增量、日志备份到NAS、OSS等
- 支持一键恢复操作
监控告警
- 支持主机、集群、租户等维度对OB的监控
- 提供钉钉、微信、邮件等告警方式
容灾管理
- 支持自动化部署主备集群
- 支持主备解耦、主备切换、容灾应急切换等功能
诊断优化
- 针对SQL提供感知、根因分析、执行建议的诊断能力
- 实现了集群复制、会话、死锁、容量等维度的诊断能力
自治服务
- 提供从事件感知、根因分析、自治自愈到告警通知、应急处理的全链路自治能力

产品架构

系统架构

系统中，主要包含6个模块

管理Agent（Management Agent）
- 安装在受OCP监控的主机上
- 通过OCP管理控制台进行统一的部署和升级
- 控制目标主机的启停、远程执行任务和收集指标
管理服务（Management Service）
- 基于java
- 管理Agent和元信息数据库通信，
- 收集和存储远程主机上的信息
- 与OB集群通信，远程执行对OB的运维命令
元信息数据库（Metadata Repository）
- 元信息库或MetaDB
- 存储管理Agent程序收集到的信息
- 安装OCP前，元信息库必须已经存在
监控数据库（Monitor Repository）
- 云信息库或MonitorDB
- 用于存储OCP采集的监控数据
管理控制台（Management Console）
- 提供访问、监控和管理整个数据库集群的web界面
- 提供数据大盘
OBProxy（OceanBase 专用反向代理）
- 是用户连接到OB的代理服务，负责将OCP管理程序向数据库发送的各种请求路由到云信息集群中，并将返回的信息发给OCP的管理服务