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OceanBase 数据库介绍

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。

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