近兩年，數(shù)據(jù)庫(kù)國(guó)產(chǎn)化浪潮走進(jìn)深水區(qū)，金融、電信、軌道交通等關(guān)鍵行業(yè)的核心系統(tǒng)改造升級(jí)進(jìn)度在加快。根據(jù)行業(yè)相關(guān)報(bào)告，從技術(shù)架構(gòu)來(lái)看，目前關(guān)鍵行業(yè)使用的數(shù)據(jù)庫(kù)仍以集中式為主。《金融業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)供應(yīng)鏈安全發(fā)展報(bào)告(2022)》調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，集中式數(shù)據(jù)庫(kù)在金融業(yè)總體占比仍高達(dá)89%，其中銀行80%，證券和保險(xiǎn)業(yè)占比均超過(guò)90%。根據(jù)CCSA TC601大數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)委員會(huì)發(fā)布的《數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展研究報(bào)告（2023年）》，電信行業(yè)在數(shù)據(jù)庫(kù)部署類(lèi)型方面，集中式數(shù)據(jù)庫(kù)仍占據(jù)主導(dǎo)地位。

進(jìn)入深水區(qū)后，國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)面臨著哪些挑戰(zhàn)和機(jī)遇？國(guó)產(chǎn)化替代是該“平替”還是“改造升級(jí)”？在百花齊放的數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)，集中式數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)下發(fā)展的重點(diǎn)和難點(diǎn)有哪些？近期，GBASE南大通用GBase 8s產(chǎn)品部部長(zhǎng)郭茁接受了國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)及架構(gòu)技術(shù)社區(qū)ITPUB的采訪，討論了相關(guān)問(wèn)題。

采訪嘉賓：郭茁，南大通用8s產(chǎn)品部長(zhǎng)，深耕數(shù)據(jù)庫(kù)行業(yè)十余年，長(zhǎng)期奮戰(zhàn)在國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)一線，先后從事數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)技術(shù)支持、產(chǎn)品經(jīng)理等工作。

Q：核心系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的需求和選型：怎么選擇一款合適的數(shù)據(jù)庫(kù)？

國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)在各行業(yè)的替換或升級(jí)改造基本都經(jīng)歷了從邊緣到核心，從局部到整體的過(guò)程。核心系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定性、性能、高可用、安全性等能力的要求最為嚴(yán)格，郭茁介紹，不同行業(yè)的核心系統(tǒng)對(duì)TP數(shù)據(jù)庫(kù)的需求也存在差異。

金融業(yè)和電信業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的需求主要集中在數(shù)據(jù)的處理能力、穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)一致性以及高可用性這些方面。比如，金融業(yè)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要保證數(shù)據(jù)庫(kù)的強(qiáng)一致性和高可用，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確服務(wù)，以及在任何時(shí)候系統(tǒng)都能平穩(wěn)運(yùn)行。而在電信行業(yè)，每天都會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，需要數(shù)據(jù)庫(kù)處理大量的用戶數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，TP數(shù)據(jù)庫(kù)需要具備應(yīng)對(duì)海量并發(fā)壓力能力以及高效的數(shù)據(jù)處理能力，來(lái)進(jìn)行快速的事務(wù)和數(shù)據(jù)處理。

黨政行業(yè)，其數(shù)據(jù)通常涉及一些敏感信息，比如身份證信息等，因此需要數(shù)據(jù)庫(kù)具備強(qiáng)大安全性的功能。比如用戶的驗(yàn)證/認(rèn)證授權(quán)、數(shù)據(jù)加密以保證數(shù)據(jù)的隱私和安全。

軌道交通行業(yè)，地鐵的閘機(jī)交易或者票務(wù)柜臺(tái)交易等，需要頻繁交易，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定性、處理性能、一致性、并發(fā)等能力都有較高的要求。

總體來(lái)看，各行業(yè)對(duì)于TP 數(shù)據(jù)庫(kù)的需求集中于：穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)的完整性和一致性、數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)安全性等要求。郭茁強(qiáng)調(diào)：“這些高要求沒(méi)有一個(gè)是只做到 80 分就可以的，都要求達(dá)到 100 分。”

需求明確，但是選擇一款合適的數(shù)據(jù)庫(kù)并不容易。郭茁介紹，企業(yè)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)選型時(shí)主要會(huì)關(guān)注以下因素：

一是，性能和穩(wěn)定性，需要考慮數(shù)據(jù)庫(kù)在處理大量數(shù)據(jù)或者是高并發(fā)請(qǐng)求時(shí)的性能表現(xiàn)，穩(wěn)定性方面，尤其關(guān)注長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性。也會(huì)關(guān)注高可用、容錯(cuò)性等。

二是，兼容性，很多用戶在進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化替換時(shí)會(huì)關(guān)注兼容性，對(duì)于Oracle、DB2、MySQL等數(shù)據(jù)庫(kù)的語(yǔ)法兼容能力，這關(guān)乎數(shù)據(jù)庫(kù)替換的整體成本。

三是，生態(tài)支持，比如社區(qū)、文檔、培訓(xùn)等方面的支持。

四是，技術(shù)服務(wù)支持，產(chǎn)品持續(xù)迭代，bug修復(fù)能力。原廠的專(zhuān)業(yè)化技術(shù)服務(wù)相對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)維人員更友好，可整體降低運(yùn)維等成本。

一款好用的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品一定是在用戶真實(shí)場(chǎng)景中打磨出來(lái)的。目前，普遍認(rèn)為國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)正在從“能用”到“好用”階段發(fā)展，做到好用是接下來(lái)取得成功的關(guān)鍵。什么是好用的數(shù)據(jù)庫(kù)，不同的人可能有不同的答案。在GBASE南大通用看來(lái)，一款好用的數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)該是一款值得用戶信賴的數(shù)據(jù)庫(kù)。

打造一款值得用戶信賴的TP數(shù)據(jù)庫(kù)

GBASE南大通用成立至今已有20年，是國(guó)內(nèi)元老級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)廠商，也是一家全棧數(shù)據(jù)庫(kù)廠商，南大通用GBase數(shù)據(jù)庫(kù)擁有AP、TP和HTAP多種數(shù)據(jù)庫(kù)滿足用戶不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求。
“大家可能比較熟知的是南大通用AP分析型數(shù)據(jù)庫(kù)GBase 8a產(chǎn)品。實(shí)際上，我們TP交易型數(shù)據(jù)庫(kù)GBase 8s的資歷更早。”郭茁介紹道。

GBase 8s在2005年推出，是GBASE南大通用發(fā)展歷史最悠久的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，2014年配合公司整體戰(zhàn)略規(guī)劃，錨定全行業(yè)OLTP場(chǎng)景覆蓋，正式啟動(dòng)對(duì)8s產(chǎn)品進(jìn)行架構(gòu)級(jí)的重構(gòu)和升級(jí)。在2016年，正式推出重裝升級(jí)后的GBase 8s，已具備了基于共享存儲(chǔ)的高可用集群能力和替換各行業(yè)核心OLTP系統(tǒng)的產(chǎn)品硬實(shí)力，代碼100%自主可控。

此后，GBase 8s走入了一個(gè)新的發(fā)展階段。2017年，自GBase 8s v8.8版本發(fā)布后，GBase 8s逐步在一些關(guān)鍵行業(yè)推廣應(yīng)用，隨著產(chǎn)品生態(tài)的不斷發(fā)展，逐步強(qiáng)化Oracle、MySQL等語(yǔ)法兼容性，如今GBase 8s已經(jīng)成為具備百TB數(shù)據(jù)支撐能力、高安全、高可靠、事務(wù)剛性強(qiáng)一致的OLTP數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。

針對(duì)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不同需求，GBase 8s能夠提供靈活的高可用方案，支持同機(jī)房共享存儲(chǔ)（SSC）或主備高可用災(zāi)備（HAC）能力，RPO=0，RTO<10秒；同城主備容災(zāi)高可用（HAC）能力，RPO=0，RTO<30秒；異地災(zāi)備高可用（RHAC）能力，RPO<100，RTO<2分鐘等解決方案，故障秒級(jí)切換，高可用等級(jí)99.999%。所有的高可用能力均內(nèi)置于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)自身，不需要依賴任何第三方組件，在提升高可用能力穩(wěn)定性的同時(shí)降低了建設(shè)和維護(hù)成本。

目前，GBase 8s能夠在80%以上場(chǎng)景中可以替代國(guó)際主流數(shù)據(jù)庫(kù)，在95%以上的場(chǎng)景中去替換Oracle以及Oracle RAC集群，廣泛應(yīng)用于黨政、金融、電信、軌道交通、能源等眾多關(guān)鍵行業(yè)的核心系統(tǒng)，成為南大通用三款主導(dǎo)產(chǎn)品之一。累計(jì)部署節(jié)點(diǎn)超過(guò)5萬(wàn)個(gè)。

比如在某大型央企項(xiàng)目上，GBase 8s提供了兩地三中心高可用方案，該項(xiàng)目2017年正式上線到現(xiàn)在持續(xù)累積的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量近百TB，目前支持了數(shù)百個(gè)應(yīng)用微服務(wù)的量，日常TPS超過(guò)2000，相當(dāng)于普通的業(yè)務(wù)系統(tǒng)訪問(wèn)量的峰值成為常態(tài)，壓力可想而知，該項(xiàng)目最長(zhǎng)持續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)600天，足以證明GBase 8s穩(wěn)定運(yùn)行能力和抗壓能力。 

而在軌道交通行業(yè)，GBase 8s實(shí)現(xiàn)了行業(yè)全覆蓋，構(gòu)建自主可控、安全可信的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如線網(wǎng)指揮、清分系統(tǒng)、票務(wù)系統(tǒng)、多線路中心系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)等。自開(kāi)拓軌道交通行業(yè)應(yīng)用以來(lái)，GBASE相繼在深圳、重慶、西安、成都等20多個(gè)城市多條線路上應(yīng)用上線。支撐公路、鐵路、航空、海運(yùn)等領(lǐng)域核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。其中的深圳地鐵，其客流量、數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)處理需求都屬于中國(guó)地鐵天花板級(jí)別。GBase 8s在深圳地鐵上線并能夠長(zhǎng)時(shí)間平穩(wěn)運(yùn)行，贏得了客戶的信賴。

Q：是“平替”還是“改造升級(jí)”？如何平滑替換？

國(guó)產(chǎn)化浪潮為國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)帶來(lái)了機(jī)遇，在國(guó)產(chǎn)化替代過(guò)程主要是“平替”和“改造升級(jí)”兩種策略。該如何選？如何平滑替換？

郭茁認(rèn)為，“平替”和“改造升級(jí)”各有優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求、數(shù)據(jù)復(fù)雜度、遷移難度等綜合考慮來(lái)選擇合適的策略。一般情況下，一些小規(guī)模的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，更適合于平替。但是大型的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可能更適用于升級(jí)改造。在數(shù)據(jù)庫(kù)國(guó)產(chǎn)化替換過(guò)程中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)平滑替換，她提出了以下建議：

一是要充分測(cè)試。正式上線之前在生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行充分測(cè)試，包括功能、性能、壓力的測(cè)試。此外，還建議去做一些破壞性的測(cè)試，以確保新業(yè)務(wù)系統(tǒng)從硬到軟整體的性能和穩(wěn)定性。

二是要逐步遷移。貼合業(yè)務(wù)情況可選擇逐步遷移的方式，因?yàn)闅v史較長(zhǎng)的大型業(yè)務(wù)系統(tǒng)，往往存量數(shù)據(jù)越多。可以考慮分成冷熱數(shù)據(jù)分步遷移到新數(shù)據(jù)庫(kù)+雙軌并行的模式，通過(guò)新、老環(huán)境的柔性割接達(dá)到更可靠的切換效果。

三是備份和回滾策略。在替換過(guò)程中確保有完備的備份策略和回滾計(jì)劃，以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的意外情況。一般情況下，在業(yè)務(wù)系統(tǒng)正式上線前，GBase 8s團(tuán)隊(duì)會(huì)根據(jù)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不同要求去定制化給出一個(gè)自動(dòng)化備份類(lèi)腳本，以及一些通用的回滾方案。比如之前在瀘州銀行核心系統(tǒng)進(jìn)行替換時(shí)，GBase 8s專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)定制的回滾方案，確保如果升級(jí)上線過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題，可以最短時(shí)間進(jìn)行回滾，保證系統(tǒng)升級(jí)盡量不影響業(yè)務(wù)。

四是培訓(xùn)和支持。提供足夠的培訓(xùn)和支持，以確保項(xiàng)目交付后，其運(yùn)維團(tuán)隊(duì)、開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠熟練地使用新數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。目前，每一個(gè)系統(tǒng)在上線之前南大通用都會(huì)提供產(chǎn)品培訓(xùn)，此外，推出了三級(jí)認(rèn)證培訓(xùn)體系，幫助客戶培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。

五是監(jiān)控和優(yōu)化。無(wú)論是平替還是升級(jí)改造，業(yè)務(wù)系統(tǒng)上線后，新數(shù)據(jù)庫(kù)的監(jiān)控和后續(xù)的持續(xù)的業(yè)務(wù)優(yōu)化非常重要。

兵無(wú)常勢(shì)，水無(wú)常形。郭茁強(qiáng)調(diào)，最終的選擇還是 case by case，每個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)針對(duì)于自己的需求會(huì)有不同的要求，包括上面提到的幾個(gè)建議，優(yōu)先級(jí)可能各家都不一樣。

寫(xiě)在最后

為了更好支持核心系統(tǒng)，把握國(guó)產(chǎn)化機(jī)遇。未來(lái)，GBase 8s已經(jīng)明確了發(fā)展方向，將持續(xù)強(qiáng)化Oracle等主流數(shù)據(jù)庫(kù)的語(yǔ)法兼容能力，加強(qiáng)產(chǎn)品整體的生態(tài)建設(shè)，提供多寫(xiě)多讀能力，支持多版本并發(fā)控制MVCC，實(shí)現(xiàn)云上云下隨需部署，支持RDMA高速網(wǎng)絡(luò)。

一款好用的數(shù)據(jù)庫(kù)，需要匠心鑄就。“盡管當(dāng)下還面臨著一些不確定性，但是對(duì)GBASE南大通用而言，非常確定的一點(diǎn)就是我們將繼續(xù)專(zhuān)注于打造值得用戶信賴的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。”