阿里自研數據庫再破世界紀錄

去年十一,阿里雲自研的數據庫PolarDB當選了世界互聯網領先科技成果。再之前,螞蟻金服自主研發的金融級分佈式關係數據庫OceanBase,在國際事務處理性能委員會(TPC)的TPC-C基準測試中登上榜首。這一成績還打破了由美國公司甲骨文(Oracle)保持了9年之久的世界記錄,成爲首個登頂該榜單的中國數據庫產品。
如今,7個月後,紀錄再度被刷新。OceanBase不僅打破了去年自己保持的世界紀錄,性能分數首次突破7.07億,相比去年大幅提升近11倍。
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繼5G移動通信和高端芯片之後,中國公司在又一個“核高基”領域取得了重大突破。

互聯網時代數據庫研發的價值

從上世紀70年代誕生起,傳統數據庫就迅速從科研領域向全世界蔓延,如今數據庫行業每年的全球產值超過400億美金,光是Oracle和IBM DB2就佔據了超過80%的市場份額,其中Oracle佔據了50%以上的市場份額和絕大多數的利潤。
Oracle很快就把眼光投向了亞太地區,決定進軍中國這塊“沃土”,註冊中文名爲“甲骨文”。1997年,Oracle藉助“九七工程”在中國站穩了腳跟,這一站,就是數十年。Oracle順利拿下東三省郵電管理局5期工程的大單之後,中國的電信行業使用Oracle數據庫,第一代DBA誕生了。
此時的中國,風起雲湧,影響至今的三巨頭一個接一個的成立了:1998年騰訊創立,1999年阿里創立,2000年百度創立。2000年互聯網行業開始興起,隨着用戶的快速增加,對數據庫的需求也越來越大。
企業受益於傳統數據庫的同時也被其所困,主要原因就是傳統數據庫太貴,非常貴!Oracle的標配的是IBM生產的小型機、EMC生產的存儲硬件。在當時一臺小型機就要500萬,兩臺小型機就要配300萬的EMC存儲,而且要維持“IOE”的整體費用都非常龐大。鉅額的費用就像一座大山,壓的每個企業都喘不過氣。在巨大的經濟壓力面前,全球的大企業小公司都開始尋求另外的解決辦法。
改變發生了,甚至最先出現在中國。
隨着淘寶和支付寶的用戶數量激增,如果要繼續用Oracle,阿里巴巴每年就要面臨數億的鉅額賬單,阿里咬咬牙舉起去IOE大旗。用開源數據庫MySQL和平民服務器來替換Oracle和小型機,再次基礎上先後自研了金融級數據庫OceanBase以及雲原生數據庫POLARDB,並且在2013年5月17日完成了對Oracle的全面替代。如今,OceanBase已在螞蟻金服和阿里巴巴業務系統中得到了廣泛應用,憑藉強勁的性能成爲過去多年“雙11”支付寶交易處理系統的守護神。數億人能夠隨時隨地網購、移動支付,背後靠的都是OceanBase數據庫的力量。
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OceanBase擁有一個非常關鍵的技術破局點——高可用的能力。當服務器出現故障時,系統能夠自動恢復而且不丟數據。OceanBase首次在金融系統中引入了Paxos協議,這也是所有分佈式系統裏最難理解的協議。它的原理說起來很簡單,就是三個臭皮匠頂過一個諸葛亮。
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在傳統的數據庫中,我們把每一個數據庫比喻爲一個諸葛亮,每一個數據庫都非常的可靠,基本不會出現問題。但是諸葛亮也會生病,OceanBase採用了Paxos協議,雖然每一臺機器都是一個臭皮匠,都是普通的服務器。如果一個臭皮匠出了問題沒有關係,只要整個系統裏多數的臭皮匠是好的整個系統就能提供服務。
OceanBase採用Paxos協議最終成功實現了當服務器發生故障時30秒內能夠自動恢復,而且完全不丟數據。
從技術原理上來說,傳統數據庫是下圖左一的架構,計算資源和存儲資源是一體的,Oracle的商業數據庫就是這樣的架構,但這種架構帶來的問題是,單個數據庫的存儲能力有限,讀寫能力因爲綁定也有很大限制,讀或者寫,系統只能選擇幹一件事。PolarDB則有很強的雲上產品屬性,就是分佈式,把計算和存儲分離,數據存儲層面在雲上實現共享,但讀寫卻可以分開進行。以前只能讀或者只能寫,但是現在卻能同時讀、寫,效率必然大大提升。
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這就爲數據庫打開了一個全新的思路,這也是來自雲的解決方案。
在數據庫行業40多年的發展過程中,前30多年中國企業、中國技術都受制於人。而近十年,中國特色的互聯網發展成爲倒逼國產數據庫成長的關鍵力量。數億人的網購需求,全球第一的移動支付市場,雙11的天量交易額,這些西方公司毫無經驗的中國式需求,推動中國互聯網企業尋求性能更高、成本更低的數據存儲和處理方案,使得基於雲計算的新一代數據庫應運而生。IT行業新老交替是技術革新的必然:傳統影像時代的柯達在數碼影像技術時代早已被遺忘;手機領域巨人諾基亞和摩托羅拉也在智能手機時代逐漸淡出視線…企業上雲是毋庸置疑的下一個浪潮。很慶幸,在這條賽道上,中國沒有落於人後。

隨着近年來國際政治局勢的變化,國內金融、電信、能源等關鍵領域都在試圖擺脫對國外專用軟硬件(大/小型機、高端存儲、數據庫)的重度依賴。
阿里巴巴是領頭羊,帶領着國內的其他數據庫公司一起尋找中國數據庫發展的新方向。達夢、人大金倉、神通、南大、高斯等一批數據庫公司快速發展,並應用於央企、財政等國家專業領域。
期待中國的數據庫技術會在雲計算環境下實現第二次彎道超車。

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