OceanBase数据库介绍
OceanBase是什么
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。
OceanBase解决什么问题
许多公司的核心资产是各种各样的商业数据,例如淘宝的商品、交易、订单、购物爱好等等,这些数据通常是结构化的,并且数据之间存在各种各样的关联,传统的
关系数据库曾经是这些数据的最佳载体。然而,随着业务的快速发展,这些数据急剧膨胀,记录数从几千万条增加到数十亿条,数据量从百GB增加到数TB,未来
还可能增加到数千亿条和数百TB,传统的关系型数据库已经无法承担如此海量的数据。OceanBase解决不断增加的结构化数据存储与查询的问题。ubuntu手动安装jdk+文件link设置
从Eric Brewer教授的CAP(一致性C: Consistency, 可用性A: Availability,分区容错性P:
Tolerance of network
Partition)理论角度分析,作为电子商务企业,淘宝和其他公司的业务对一致性和可用性的要求高于分区容错性,数据特征是数据总量庞大且逐步增加,
单位时间内的数据更新量并不大,但实时性要求很高。这就要求我们提供一套更加偏重于支持CA特性的系统,同时兼顾可分区性,并且在实时性、成本、性能等方
面表现良好。
OceanBase的特点
OceanBase功能
OceanBase设计和实现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。
OceanBase数据访问特点
虽然数据总量比较大,但跟许多行业一样,淘宝业务一段时间(例如小时或天)内数据的增删改是有限的(通常一天不超过几千万次到几亿次),根据这个特
点,OceanBase把一段时间内的增删改等修改操作以增量形式记录下来(称之为动态数据,通常保存在内存中),这样也使得了主体数据在一段时间内保持
了相对稳定(称之为基准数据)。
由于动态数据相对较小,通常情况下,OceanBase把它保存在独立的服务器UpdateServer的内存中。以内存保存增删改记录极大地提高了系统
写事务的性能。此外,假如每条修改平均消耗100
Bytes,那么10GB内存可以记录100M(即1亿)条修改,且扩充UpdateServer内存即增加了内存中容纳的修改量。不仅如此,由于冻结后
的内存表不再修改,它也可以转换成sstable格式并保存到SSD固态盘或磁盘上。转储到SSD固态盘后所占内存即可释放,并仍然可以提供较高性能的读
服务,这也缓解了极端情况下UpdateServer的内存需求。为了应对机器故障,动态数据服务器UpdateServer写commit
log并采取双机(乃至多机)热备。由于UpdateServer的主备机是同步的,因此备机也可同时提供读服务。
因为基准数据相对稳定,OceanBase把它按照主键(primary key,也称为row
key)分段(即tablet)后保存多个副本(一般是3个)到多台机器(ChunkServer)上,避免了单台机器故障导致的服务中断,多个副本也提
升了系统服务能力。单个tablet的尺寸可以根据应用数据特点进行配置,相对配置过小的tablet会合并,过大的tablet则会分裂。
由于tablet按主键分块连续存放,因此OceanBase按主键的范围查询对应着连续的磁盘读,十分高效。
对于已经冻结/转储的动态数据,OceanBase的ChunkServer会在自己不是太繁忙的时候启动基准数据与冻结/转储内存表的合并,并生成新的基准数据。这种合并过程其实是一种范围查询,是一串连续的磁盘读和连续的磁盘写,也是很高效的。
传统DBMS提供了强大的事务性、良好的一致性和很短的查询修改响应时间,但数据规模受到严重制约,缺乏扩展性;现代云计算提供了极大的数据规模、良好的
扩展性,但缺乏跨行跨表事务、数据一致性也较弱、查询修改响应时间通常也较长,OceanBase的设计和实现融合了二者的优势:java的String类常用方法总结
OceanBase当前在淘宝的应用
OceanBase现在已经应用于淘宝收藏夹,用于存储淘宝用户收藏条目和具体的商品、店铺信息,每天支持4~5千万的更新操作。等待上线的应用还包括CTU、SNS等,每天更新超过20亿,更新数据量超过2.5TB,并会逐步在淘宝内部推广,也期待外部合作者。