眾誠汽車保險股份有限公司（簡稱“眾誠保險”，下同）為了實現(xiàn)業(yè)務(wù)的高質(zhì)量發(fā)展，毅然決定對核心數(shù)據(jù)庫進行 “換芯” ，從 Oracle 數(shù)據(jù)庫替換成國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫 OceanBase ，而這場手術(shù)的“主刀團隊”正是中亦科技。
這場“換芯”不僅實現(xiàn)了40+業(yè)務(wù)系統(tǒng)的平滑過渡，更以兩地三中心架構(gòu)打造了金融級容災(zāi)標桿。今天，就讓我們一起解碼這場國產(chǎn)化替代的重要實踐！
一、測試環(huán)境壓測
在正式遷移之前，中亦團隊搭建了模擬真實業(yè)務(wù)場景的測試環(huán)境，對 OceanBase 進行全面壓測。
- 高并發(fā)讀寫測試，模擬大量用戶同時進行保單查詢、理賠申請等操作；
- 大數(shù)據(jù)量存儲測試，向數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)入歷史積累的海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，測試其存儲性能和查詢效率；
- 復(fù)雜事務(wù)處理測試，模擬涉及多個業(yè)務(wù)表關(guān)聯(lián)的復(fù)雜業(yè)務(wù)流程，驗證事務(wù)的一致性和完整性。
通過壓測，收集到了 OceanBase 在不同負載下的性能指標，如響應(yīng)時間、吞吐量等，為后續(xù)的參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。同時，與原 Oracle 數(shù)據(jù)庫在相同測試場景下的性能進行對比，進一步驗證了 OceanBase 在性能上的優(yōu)勢和潛力。
二、準生產(chǎn)環(huán)境壓測
在測試環(huán)境壓測取得初步成功后，中亦團隊將 OceanBase 部署到準生產(chǎn)環(huán)境進行更貼近實際業(yè)務(wù)的壓測。準生產(chǎn)環(huán)境盡可能模擬生產(chǎn)環(huán)境的硬件配置、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和業(yè)務(wù)流量。在這個階段，不僅對數(shù)據(jù)庫本身進行壓測，還將相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)接入，進行端到端的性能測試。通過準生產(chǎn)環(huán)境壓測，發(fā)現(xiàn)了一些在測試環(huán)境中未暴露的問題，如應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫之間的兼容性問題、部分復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯下數(shù)據(jù)庫資源消耗過大等。針對這些問題，及時進行了針對性的優(yōu)化和調(diào)整，包括優(yōu)化數(shù)據(jù)庫查詢語句、調(diào)整應(yīng)用系統(tǒng)的連接池配置等，確保 OceanBase 在正式上線后能夠穩(wěn)定運行。
三、應(yīng)用改造與適配
由于 OceanBase 與 Oracle 在語法、特性等方面存在一定差異，為了確保應(yīng)用系統(tǒng)能夠順利運行在新的數(shù)據(jù)庫上，進行了全面的應(yīng)用改造與適配工作。首先，對應(yīng)用代碼中涉及數(shù)據(jù)庫操作的部分進行梳理和分析，將 Oracle 特有的語法和函數(shù)替換為 OceanBase 支持的語法和函數(shù)。例如，在數(shù)據(jù)查詢語句中，將 Oracle 的 ROWNUM 關(guān)鍵字替換為 OceanBase 的 LIMIT 語法來實現(xiàn)分頁功能；對于日期處理函數(shù)，也根據(jù) OceanBase 的語法進行相應(yīng)調(diào)整。其次，對應(yīng)用系統(tǒng)的配置文件進行修改，確保其能夠正確連接到 OceanBase 數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)新數(shù)據(jù)庫的特性進行參數(shù)優(yōu)化，如調(diào)整連接池的最大連接數(shù)、最小連接數(shù)等。此外，還對應(yīng)用系統(tǒng)進行了全面的回歸測試，確保改造后的應(yīng)用系統(tǒng)功能正常，性能不受影響。
OceanBase 采用分布式架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫集群的搭建是一項關(guān)鍵工作。在第一階段，采用了單機房三副本架構(gòu)，這種架構(gòu)能夠在單機房環(huán)境下提供較高的數(shù)據(jù)可靠性和讀寫性能。通過 OceanBase 的集群管理工具，將多個物理節(jié)點組成一個集群，每個數(shù)據(jù)分片在三個節(jié)點上保存副本，確保在某個節(jié)點出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)仍然可用。在搭建過程中，嚴格按照 OceanBase 的最佳實踐進行配置，包括節(jié)點的硬件配置、網(wǎng)絡(luò)配置、存儲配置等。同時，對集群的各個節(jié)點進行監(jiān)控和管理，確保集群的穩(wěn)定性和性能。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和對數(shù)據(jù)高可用性要求的進一步提高，第二階段完成了兩地三中心的建設(shè)。通過在不同地理位置的三個數(shù)據(jù)中心部署 OceanBase 集群，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的異地多活，極大地提高了系統(tǒng)的容災(zāi)能力和業(yè)務(wù)連續(xù)性。
在兩地三中心架構(gòu)下，通過智能路由和數(shù)據(jù)同步技術(shù)，確保用戶的請求能夠被合理地分配到各個數(shù)據(jù)中心，同時保證數(shù)據(jù)在不同數(shù)據(jù)中心之間的一致性。
五、數(shù)據(jù)庫參數(shù)調(diào)整優(yōu)化
為了充分發(fā)揮 OceanBase 的性能優(yōu)勢，對數(shù)據(jù)庫參數(shù)進行了細致的調(diào)整和優(yōu)化。根據(jù)業(yè)務(wù)特點和壓測結(jié)果，對內(nèi)存分配參數(shù)進行優(yōu)化，合理調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)存、緩存內(nèi)存等參數(shù)，確保數(shù)據(jù)庫在處理不同類型的業(yè)務(wù)時，都能夠高效地利用內(nèi)存資源。
例如，對于讀密集型業(yè)務(wù)，適當增加緩存內(nèi)存的比例，提高數(shù)據(jù)的讀取速度；對于寫密集型業(yè)務(wù)，優(yōu)化內(nèi)存分配，確保寫入操作的高效執(zhí)行。同時，對 I/O 參數(shù)進行調(diào)整，根據(jù)存儲設(shè)備的性能，優(yōu)化磁盤 I/O 調(diào)度策略，減少 I/O 等待時間。此外，還對事務(wù)相關(guān)參數(shù)進行優(yōu)化，確保事務(wù)的并發(fā)處理能力和一致性。通過不斷地調(diào)整和優(yōu)化參數(shù)，使 OceanBase 在各種業(yè)務(wù)場景下都能夠達到最佳性能狀態(tài)。
六、數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計
隨著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的不斷增長，一些核心業(yè)務(wù)表的數(shù)據(jù)量達到了千萬甚至億級，對這些大表進行分區(qū)表改造成為提高性能的關(guān)鍵措施。根據(jù)業(yè)務(wù)特點和查詢需求，選擇合適的分區(qū)鍵，如按時間、業(yè)務(wù)類型等進行分區(qū)。例如，對于保單表，按照保單生效時間進行分區(qū)，將不同時間段的保單數(shù)據(jù)存儲在不同的分區(qū)中。這樣在進行數(shù)據(jù)查詢時，只需要訪問相關(guān)的分區(qū)，大大減少了數(shù)據(jù)掃描范圍，提高了查詢效率。同時，在進行數(shù)據(jù)插入和更新操作時，也能夠避免對整個大表的鎖爭用，提高了并發(fā)處理能力。2、采用 TABLEGROUP 方式進行優(yōu)化為了進一步提高數(shù)據(jù)庫的性能和管理效率，采用了 TABLEGROUP 方式對相關(guān)表進行組織。將業(yè)務(wù)上緊密相關(guān)的表放在同一個 TABLEGROUP 中，這樣在進行數(shù)據(jù)操作時，可以減少磁盤 I/O 的隨機訪問，提高數(shù)據(jù)讀寫的效率。例如，將客戶信息表、客戶保單關(guān)系表等放在同一個 TABLEGROUP 中，當查詢客戶及其保單信息時，能夠通過一次 I/O 操作讀取多個相關(guān)表的數(shù)據(jù)，減少了 I/O 開銷。3、PRIMARY ZONE 修改為單 ZONE 架構(gòu)在 OceanBase 的架構(gòu)中，PRIMARY ZONE負責處理讀寫請求，為了優(yōu)化性能和提高可用性，將 PRIMARY ZONE修改為單 ZONE 架構(gòu)。在單 ZONE 架構(gòu)下，所有的讀寫請求都集中在一個 ZONE 中處理，減少了跨 ZONE 的數(shù)據(jù)傳輸開銷，提高了讀寫性能。同時，通過合理配置副本數(shù)量和分布，確保在單 ZONE 出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)仍然能夠通過其他 ZONE 的副本進行訪問，保證了系統(tǒng)的高可用性。
七、執(zhí)行計劃綁定與復(fù)雜SQL改寫
在應(yīng)用系統(tǒng)運行過程中，數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行計劃對于查詢性能至關(guān)重要。為了確保查詢語句始終能夠使用最優(yōu)的執(zhí)行計劃，采用了執(zhí)行計劃綁定技術(shù)。通過對關(guān)鍵查詢語句進行分析和測試，獲取其最優(yōu)執(zhí)行計劃，并將其綁定到數(shù)據(jù)庫中。這樣，無論數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計信息如何變化，該查詢語句都將始終使用綁定的執(zhí)行計劃，避免了因執(zhí)行計劃變化而導(dǎo)致的性能波動。例如，對于一些涉及多表關(guān)聯(lián)的復(fù)雜查詢，通過執(zhí)行計劃綁定，能夠確保在不同的業(yè)務(wù)負載下，都能夠高效地完成查詢操作。在原 Oracle 數(shù)據(jù)庫中，存在一些復(fù)雜的 SQL 語句，這些語句在遷移到 OceanBase 后，可能無法達到預(yù)期的性能。因此，對這些復(fù)雜 SQL 語句進行了改寫。通過優(yōu)化查詢邏輯、減少子查詢嵌套、合理使用索引等方法，提高 SQL 語句的執(zhí)行效率。例如，將一些多層嵌套的子查詢改寫成 JOIN 操作，減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)掃描；對于一些頻繁查詢的字段，添加合適的索引，加快了數(shù)據(jù)的檢索速度。同時，在改寫過程中，充分考慮了 OceanBase 的特性和優(yōu)化策略，確保改寫后的 SQL 語句能夠在新數(shù)據(jù)庫上高效運行。
八、遷移過程中的數(shù)據(jù)處理
1、同步工具，數(shù)據(jù)比對修復(fù)在數(shù)據(jù)遷移過程中，使用同步工具進行數(shù)據(jù)遷移，并通過強大的數(shù)據(jù)比對功能，確保遷移前后數(shù)據(jù)的一致性。同步工具在遷移完成后，對源 Oracle 數(shù)據(jù)庫和目標 OceanBase 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行逐行比對，發(fā)現(xiàn)不一致的數(shù)據(jù)后，及時進行修復(fù)。例如，在數(shù)據(jù)比對過程中，發(fā)現(xiàn)由于數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換問題導(dǎo)致部分數(shù)值型數(shù)據(jù)在遷移后出現(xiàn)精度丟失的情況，通過同步工具的數(shù)據(jù)修復(fù)功能，對這些數(shù)據(jù)進行了重新轉(zhuǎn)換和修正，確保了數(shù)據(jù)的準確性。2、源 Oracle 不規(guī)范數(shù)據(jù)優(yōu)化原 Oracle 數(shù)據(jù)庫中存在一些不規(guī)范的數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)格式不一致、空值處理不當?shù)龋@些數(shù)據(jù)如果直接遷移到 OceanBase ，可能會影響后續(xù)的業(yè)務(wù)處理和數(shù)據(jù)分析。因此，在遷移之前，對源 Oracle 數(shù)據(jù)庫中的不規(guī)范數(shù)據(jù)進行了優(yōu)化。通過編寫數(shù)據(jù)清洗腳本，對數(shù)據(jù)格式進行統(tǒng)一規(guī)范，如將日期格式統(tǒng)一為 “YYYY-MM-DD” ；對于空值，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則進行合理的填充或處理。同時，對一些不合理的索引和約束進行調(diào)整，確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。考慮到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中可能存在生僻字，在遷移過程中對生僻字的存儲和處理進行了優(yōu)化。確保 OceanBase 數(shù)據(jù)庫的字符集能夠支持所有可能出現(xiàn)的生僻字，避免因字符集不兼容導(dǎo)致生僻字存儲錯誤或顯示亂碼的問題。同時，對應(yīng)用系統(tǒng)中涉及生僻字輸入、查詢和顯示的部分進行了測試和優(yōu)化，確保生僻字在整個業(yè)務(wù)流程中能夠正確處理。通過一系列的技術(shù)工作和努力，中亦科技作為眾誠保險數(shù)據(jù)庫 “換芯” 項目的 “主治醫(yī)師”，憑借專業(yè)的技術(shù)能力、豐富的項目經(jīng)驗以及高度的責任心，為眾誠保險核心數(shù)據(jù)庫的成功替換和 40 多個系統(tǒng)的順利上線提供了強有力的支持。這次合作不僅實現(xiàn)了眾誠保險技術(shù)架構(gòu)的升級和優(yōu)化，也為雙方在未來的業(yè)務(wù)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新方面奠定了堅實的基礎(chǔ)。總之，眾誠保險核心數(shù)據(jù)庫的 “換芯” 工程是一次成功的技術(shù)變革，為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
