數(shù)千年前，數(shù)字被用來計算羊群的數(shù)量，幾何圖形被用來測量田地并繪制道路，這是數(shù)字首次出現(xiàn)在人類歷史長河里。

如今，過去零散的自然數(shù)字已經(jīng)逐漸演變成信息時代龐大并且無處不在的數(shù)據(jù)庫，無論是電商、游戲、社交等互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，還是通訊、交通、金融等傳統(tǒng)行業(yè)，現(xiàn)代社會的商業(yè)和經(jīng)濟(jì)活動都離不開數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)庫并非新興行業(yè)，其發(fā)端于上世紀(jì)六十年代，但在很長一段時間里，行業(yè)幾乎一直在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫制定的游戲規(guī)則下發(fā)展。時至今日，這道固若金湯的防線才逐漸被撕裂。

6月8日，螞蟻集團(tuán)宣布，將自研數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品OceanBase獨立進(jìn)行公司化運作，成立由螞蟻100%控股的數(shù)據(jù)庫公司北京奧星貝斯科技，并由螞蟻集團(tuán)CEO胡曉明親自擔(dān)任董事長。此舉標(biāo)志著螞蟻旗下這一明星科技產(chǎn)品走上大規(guī)模商業(yè)化軌道，也推動分布式數(shù)據(jù)庫這一中國頂級自研技術(shù)進(jìn)入全新發(fā)展階段。

不到1個月前的5月21日，數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域最權(quán)威的榜單TPC-C公布了最新結(jié)果，支付寶OceanBase僅用7個月的時間打破了自己在去年創(chuàng)造的世界紀(jì)錄，將榜單的性能分?jǐn)?shù)從千萬級提升到了億級，達(dá)到7.07億tpmC。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫看似固若金湯的地位，正在面臨一定沖擊，支付寶正在撬開技術(shù)變革的大門。

五十年興衰史，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫逐步走下神壇

上世紀(jì)五六十年代，IT產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)在硬件發(fā)展的步伐落后于軟件、算法截然不同，彼時的科技創(chuàng)新大多是硬件驅(qū)動軟件。

當(dāng)時，計算機(jī)由晶體管時代進(jìn)入集成電路時代，計算能力、內(nèi)存容量都得到了大幅提升，計算機(jī)也從軍事領(lǐng)域，逐步走進(jìn)了中小企業(yè)，最基本的用途就是做數(shù)據(jù)管理。

但遺憾的是，傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)在面對復(fù)雜的數(shù)據(jù)時捉襟見肘，這主要因為數(shù)據(jù)共享性差并且無法描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，為了解決這一難題，數(shù)據(jù)庫才以“新物種”的方式被提出。

1970年，關(guān)系數(shù)據(jù)庫之父、IBM研究員E.F.Codd發(fā)表了一篇名為“A Relational Modelof Data for Large Shared Data Banks”的論文，首次提出了關(guān)系模型的概念，并成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的主流，今天，我們看到的主流數(shù)據(jù)庫幾乎都是圍繞這一模型研究。

1978年，當(dāng)時還在為美國中央情報局做一個數(shù)據(jù)項目的拉里·埃里森（Larry Ellison），率先嗅到了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的商機(jī)。幾個月后，Oracle 1.0 誕生了，盡管這一產(chǎn)品沒有祭出太多的功能，只能完成簡單關(guān)系查詢，但就是這樣一個不成熟的產(chǎn)品，讓數(shù)據(jù)庫行業(yè)正式邁入了大航海時代。

當(dāng)年，Oracle 1.0就拿下了美國中央情報局和海軍情報所兩個大單，在政府機(jī)構(gòu)的背書下，埃里森的公司聲名鵲起，頓時大量國際商業(yè)巨頭紛紛尋求與埃里森合作。

此后，硅谷科技公司紛紛推出各自的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的提出者，IBM在1983年推出首個商業(yè)數(shù)據(jù)庫；六年后，軟件巨頭微軟姍姍來遲，祭出了首個商業(yè)數(shù)據(jù)庫SQL server。

天下熙熙皆為利來。對于企業(yè)級場景而言，商業(yè)數(shù)據(jù)庫是和操作系統(tǒng)一樣重要的軟件，由于技術(shù)門檻高，其價格極為昂貴。按照當(dāng)時的價格，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫價格在數(shù)十萬到百萬不等。而在商業(yè)數(shù)據(jù)庫市場里，僅Oracle、SQL Server、IBM DB2就擁有超過80%的市場份額，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫因此賺得盆滿缽滿。

2018年12月，Oracle公司在《2018世界品牌500強(qiáng)》中就排名31，而埃里森本人也以661億美元身家名列世界富豪榜第七。

但數(shù)據(jù)庫行業(yè)并沒有就此停下前進(jìn)的腳步。昂貴的價格，以及互聯(lián)網(wǎng)時代對數(shù)據(jù)庫提出了完全不同的需求，加速了數(shù)據(jù)庫行業(yè)的變革，越來越少的企業(yè)愿意為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫買單。

因此，數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域涌現(xiàn)了一股新生力量，例如開源數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)庫等，這些新興技術(shù)的誕生正在一步步擠壓傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的市場。根據(jù)第三方機(jī)構(gòu)顯示，到2021年，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫市場會下降20%至30%。

分布式數(shù)據(jù)庫成不可逆趨勢

阿里巴巴是最早遇到互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模挑戰(zhàn)的企業(yè)之一。

2009年，阿里巴巴的Oracle RAC集群節(jié)點數(shù)達(dá)到了創(chuàng)記錄的20個，雖然這已經(jīng)是當(dāng)時亞洲最大的Oracle數(shù)據(jù)集群，但依舊無法解決當(dāng)時的流量壓力。

因為在傳統(tǒng)架構(gòu)上獲得千萬級并發(fā)處理能力、PB級數(shù)據(jù)庫管理能力、一天之內(nèi)系統(tǒng)擴(kuò)容百倍并在業(yè)務(wù)高峰期后立即釋放，獲得這樣的性能需要巨大的成本，因為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫集群難以橫向擴(kuò)展，最多只有數(shù)十個節(jié)點，且難以做到性能線性增長。

為了解決與日俱增的流量壓力，阿里巴巴決定用分布式架構(gòu)替代傳統(tǒng)“IOE”架構(gòu)，而分布式數(shù)據(jù)庫OceanBase替代的就是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

從當(dāng)時的數(shù)據(jù)庫行業(yè)來看，團(tuán)隊面臨兩個選擇—;—;

一是基于開源數(shù)據(jù)庫研發(fā)，好處是可以研發(fā)周期短，但開源數(shù)據(jù)庫的性能瓶頸依舊存在；

而另一條路徑就是走完全自研道路，難度高、周期長，但更具想象力，其可以在性能上實現(xiàn)更大的突破。

作為OceanBase的創(chuàng)始人，陽振坤的態(tài)度非常堅決，他認(rèn)為單機(jī)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)走到了盡頭，下一步一定是走向分布式，而且當(dāng)時團(tuán)隊成員大多是研究分布式出身，做的就是自己最擅長的工作。團(tuán)隊?wèi)?yīng)該去研發(fā)一款新型的分布式數(shù)據(jù)庫。陽振坤堅信：“這是千載難逢的機(jī)會，我們一定要做，而且一定能做成?！?/p>

2010年，項目正式啟動，團(tuán)隊寫下了OceanBase第一行代碼。

高科技的自研之路從來都是從滿荊棘，而且整個分布式數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域還沒有太多成功案例，團(tuán)隊就像在黑暗中前行，沒有任何模仿對象。很少有人敢相信團(tuán)隊可以完成全面替代Oracle數(shù)據(jù)庫這一使命。

但出乎所有人意料的是，僅僅一年的時間，這支團(tuán)隊就跨越了死亡之谷。

2011年，OceanBase 迎來了第一個客戶—;—;淘寶收藏夾。當(dāng)時的淘寶收藏夾正處于業(yè)務(wù)高速發(fā)展期，數(shù)據(jù)庫的訪問量飛快增長，而OceanBase首戰(zhàn)就嶄露頭角，將淘寶收藏加的服務(wù)器數(shù)量降低了一個數(shù)量級。

此后幾年，OceanBase一路狂奔—;—;

2014年雙11，OceanBase支撐了十分之一的交易流量；

2015 年，支付寶交易庫和支付庫都換成了OceanBase；

2016 年，支付寶賬務(wù)系統(tǒng)上線，這也標(biāo)記著 OceanBase 真正在金融系統(tǒng)最核心最關(guān)鍵的領(lǐng)域站住了腳；

2017 年，OceanBase 開始走出支付寶、走出螞蟻金服，在商業(yè)銀行推廣使用，至今已在數(shù)十家商業(yè)銀行上線運行。

從今天來看，分布式數(shù)據(jù)庫跨越的是上一代數(shù)據(jù)庫的技術(shù)鴻溝，其既能通過擴(kuò)展集群實現(xiàn)擴(kuò)展能力的大幅提升，又可以充分保證業(yè)務(wù)場景的一致性，實現(xiàn)整體性能的數(shù)量級提升。

此次TPC-C測試中，OceanBase也向世界展示了分布式數(shù)據(jù)庫的力量。1500多個數(shù)據(jù)庫節(jié)點，5000多萬個倉庫以及對應(yīng)數(shù)量的客戶端，并進(jìn)行8個多小時的持續(xù)壓測，OceanBase完成數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的新成就。

OceanBase的成功也為各行業(yè)企業(yè)帶來了更多可選項。過去幾年，企業(yè)數(shù)據(jù)庫選擇的天平逐漸在向分布式數(shù)據(jù)庫傾斜。由于分布式數(shù)據(jù)庫兼顧了性能及價格方面的優(yōu)勢，在過去十幾年，銀行的IT架構(gòu)已從大型機(jī)時代的集中架構(gòu)，轉(zhuǎn)移到UNIX小型機(jī)，到現(xiàn)在全面擁抱分布式存儲與數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

作為國內(nèi)第一個擁有自主產(chǎn)權(quán)的分布式數(shù)據(jù)庫OceanBase，已服務(wù)建設(shè)銀行、南京銀行、西安銀行、人保健康險、蘇州銀行、廣東農(nóng)信、網(wǎng)商銀行等多家商業(yè)銀行和保險機(jī)構(gòu)。

據(jù)了解，獨立之后的新公司將在今年內(nèi)發(fā)布重大版本升級，在原有功能基礎(chǔ)上增加分析型業(yè)務(wù)處理能力，OceanBase將升級為一款支持HTAP混合負(fù)載的企業(yè)級分布式數(shù)據(jù)庫。OceanBase同時還宣布，將在未來三年內(nèi)服務(wù)全球超過萬家企業(yè)客戶

分布式數(shù)據(jù)庫才是未來

為什么OceanBase會選擇分布式數(shù)據(jù)庫方向，為什么機(jī)構(gòu)越來越多地選擇使用分布式數(shù)據(jù)庫？分布式數(shù)據(jù)庫相對于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，到底有哪些優(yōu)勢？

我們知道，傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，由二維表及其之間的聯(lián)系組成，其實就是一個數(shù)據(jù)組織。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢在于：

關(guān)系模型相對網(wǎng)狀、層次等其他模型來說更容易理解；

使用方便，使用SQL，可用于復(fù)雜的查詢；

統(tǒng)一使用關(guān)系模型來構(gòu)建，減低了數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)不一致的概率，維護(hù)起來更容易。

但其不足也很明顯，當(dāng)用戶集中查詢時，查詢請求，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫壓力大；而且很難進(jìn)行橫向擴(kuò)展，想通過添加硬件和服務(wù)節(jié)點來擴(kuò)展性能，并不容易，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)升級和擴(kuò)展是個難題；特別是，處理大規(guī)模和高并發(fā)的微博、微信、社交媒體數(shù)據(jù)時，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫力不從心。

以往應(yīng)對這些難點，多是采用非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫路線，不需要事先定義數(shù)據(jù)模式，預(yù)定義表結(jié)構(gòu)。當(dāng)插入數(shù)據(jù)時，并不需要預(yù)先定義它們的模式，可以在系統(tǒng)運行的時候，動態(tài)增加或者刪除結(jié)點。

OceanBase依然是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，但與Oracle不同，它是分布式架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫。OceanBase實現(xiàn)突破，在于其采用了新一代分布式設(shè)計技術(shù)，可以在線擴(kuò)容、縮容、遷移、以及做負(fù)載均衡，并且通過分布式擴(kuò)展集群實現(xiàn)擴(kuò)展能力的大幅提升，整個集群可以異地部署，跨城市部署。

這樣，顛覆了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫集中式處理技術(shù)架構(gòu)。OceanBase還通過分布式選舉技術(shù)、事務(wù)技術(shù)，保證業(yè)務(wù)場景的一致性，實現(xiàn)性能提升。當(dāng)下，OceanBase集群節(jié)點數(shù)突破了1500，是目前全球唯一超千個節(jié)點并通過TPC-C測試的數(shù)據(jù)庫。

在最新的TPC-C基準(zhǔn)測試中，OceanBase性能分?jǐn)?shù)突破億級大關(guān)，達(dá)到7.07億tpmC，意味著每分鐘創(chuàng)建新訂單數(shù)7.07億，相比去年10月的6088萬tpmC，提升近12倍。這背后，就是分布式技術(shù)構(gòu)架帶來的效果。

分布式構(gòu)架存在穩(wěn)定性的問題，隨著機(jī)器和節(jié)點的增加，可用率會下降。如何解決這一問題，OceanBase采用了多處備份的方法，將每一份數(shù)據(jù)同時備份三份，存放在三臺不同的機(jī)器上。一臺pc機(jī)出故障的概率如果是千分之一，兩臺同時壞的概率可能就是百萬分之一，三臺同時壞的概率則是十億分之一。這樣就保障了分布式系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

能夠很好的解決性能問題，又可以保持較好的穩(wěn)定性，這樣的分布式數(shù)據(jù)庫必然是行業(yè)的未來，能給眾多銀行級客戶認(rèn)可也就不難理解了。

結(jié)語

IT產(chǎn)業(yè)過去數(shù)十年里，歷經(jīng)了多次技術(shù)革命，每次技術(shù)浪潮都是一次新舊勢力的交替。技術(shù)進(jìn)步?jīng)]有終點，數(shù)據(jù)庫未來也還會向更穩(wěn)定、反應(yīng)更敏捷、操作更友好的方向演化，目前傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫還占據(jù)著主要的份額，但在未來，會有更多份額被分布式數(shù)據(jù)庫蠶食。

當(dāng)然分布式數(shù)據(jù)庫發(fā)展也不是一蹴而就，想要打開市場，一方面要在產(chǎn)品和技術(shù)上繼續(xù)突破，并在實際應(yīng)用中證明自己，另一方面也需要有一個教育市場的過程。