OceanBase性能测试成绩超过Oracle的原因

代码两边都没开源,git上面有三年前的OceanBase代码,感兴趣的可以研究一下,这篇文章主要就从架构上面分析OceanBase跟Oracle的区别,找到OB胜出最本质的原因,OB这边的资料主要来源是官方文档https://oceanbase.alipay.com/docs/oceanbase/OceanBase%E6%A6%82%E8%A7%88

1.分布式架构

Oracle使用最广的RAC集群是一种基于share disk的架构,多实例跑在不同的服务器上,共享数据存储。


oracle rac

OB的分布式架构,我觉得跟kafka的思想类似(OB的开发者更多的去类比google的F1等),是一种分区+副本的架构,每个分区有多个副本,副本分leader,follower,主副本所在的zone,被称为Primary Zone ,选主和日志同步采用的也是paxos算法,机制跟kafka如出一辙。


屏幕快照 2019-10-17 下午4.10.47.png

小结:在架构上,oracle rac是一种share disk的模式,这种集群可以支持的节点数是有限的。
OceanBase是一种share nothing的模式,是真正的分布式,分区数可以成千上万,每个分区可以三副本,可以五副本(对于普通单表,OB的一个分区就是一张表,而对于分区表,OB的一个分区对应表的一个分区)。在高可用方面,OceanBase在架构层面就天然比oracle要强,之前的云栖大会也演示过现场把某个节点的服务器网线剪断,服务在26秒之内恢复正常。Oracle集群如果存储服务挂掉,那么整个集群都将不可用。

2.存储

Oracle采用的是内存bufferCache+磁盘IO的模式。对数据的读写尽量在内存bufferCache中进行,会有进程负责将bufferCache中的冷数据和脏数据写入到磁盘中。


oracle存储

OB把数据分成基线数据和增量数据,增量数据放在内存中,叫MemTable,基线数据放在ssd盘中,叫SSTable,大部分dml操作都在内存中完成(官网文档不是很严谨,说所有DML操作都在内存中完成),性能会非常高。内存中的增量数据达到一定规模后,触发增量数据和基线数据的合并,即增量数据落盘。


ob存储

写操作完全是内存操作比较好理解,写完内存中的MemTable返回即可,后续再异步的跟基线数据合并落盘。
为了增加读操作的性能,会有Block Cache和Row Cache两层内存cache,对于不存在的行的空查,会有布隆过滤器过滤。但是读操作不能保证是完全的内存操作,比如基线和增量里面都有id=1的数据记录,基线数据中该记录为A,C,D,增量数据中该记录为B,C,F。按照上图,会有Block Cache和Row Cache,如果这两层Cache中包含id=1的数据记录,那么这个查询是内存操作可以理解,内存中一合并就好了。但是如果这两层Cache不包含id=1的数据记录呢,那么肯定是要对基线数据直接进行一次合并的,那就会有磁盘IO,因为Cache不可能包含全量的基线数据。之前看到文章说,单机的情况下,OceanBase性能是不如Oracle的。

3.总结

个人理解,OB之所以在性能测试上面能击败Oracle,最主要还是依赖分布式的架构,其他的点:比如存储,sql,分布式事务等都是为此服务的。而且单机的Oracle性能比OB要强,这点上,OB提升的空间还很大,如果将来OB的单机性能能够接近或者超过Oracle,那么OB的性能还将上升一个台阶。
绝大多数的互联网公司发展到一定规模,出于性能和成本的考虑,会有去Oracle的计划(淘宝也有这个过程,CBU的总裁七公就是淘宝的Oracle元老),替代者往往是Mysql。这么做的问题点就是Mysql在做分布式的架构时,需要中间件的辅助,同时需要运维人员比较强的能力,OceanBase最大的优势就是可以直接提供出一个商业化、分布式的关系型数据库,配合上云,那么对于去O的公司来说,OceanBase绝对会是个非常有竞争优势的产品,期待OB外部商业化的成功。

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