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支付宝背后的OceanBase:国产自研分布式数据库

发布时间:2019-04-25 23:05 来源:未知 编辑:admin

  如果大家当时能看见原来十年后OceanBase能长成这样,可能十年前OceanBase得到的支持会好很多。但是这种如果是不存在的,很多时候你要先证明自己。

  根据工信部数据显示,1998年,中国软件企业5000家,市场规模325亿;到了2018年底,中国软件企业3.78万家,收入规模超过6.3万亿元,营收增长了193.8倍。可在最核心的基础设施三大件芯片、操作系统和数据库上,过去我们并未取得商用意义上的重大突破。

  不过,相比芯片和操作系统,国内数据库领域的局面要略微乐观一些。除了传统的数据库厂商、数据服务商,互联网巨头、云计算厂商、硬件厂商、新兴的创业公司也越来越多地投入到数据库的研发中。而谈及国产自研数据库,就不得不提OceanBase。OceanBase是完全由阿里巴巴和蚂蚁金服自主研发、全球首个应用于金融核心业务的分布式关系数据库。OceanBase的研发始于2010年6月,因为选择从零开始,研发之路从一开始就磨难重重,中途因为找不到愿意使用的业务,团队曾经濒临解散。

  最终OceanBase还是跨越了死亡之谷,在蚂蚁金服实现了全面替代Oracle,成功支撑了过去5年“双11”蚂蚁金服全部核心业务的重压,创造了25.6万笔/秒支付峰值和4200万笔/秒请求数处理峰值这一业内全新的纪录。自2017年开始,OceanBase开始走向外部商用,目前已经在数十家商业银行落地,其中包括南京银行、浙商银行、苏州银行、人保健康险等。OceanBase帮助南京银行共同打造“鑫云+”互金开放平台,实现贷款交易处理能力10倍提升,轻资产模式显著降低成本,从原有的30~50元/账户降低到上线元/账户。日处理百万笔放款,平均处理时间小于1秒,让老百姓借钱更方便,真正实现了普惠金融。

  站在现在这个时间点上顾盼今昔,蚂蚁金服高级研究员、OceanBase创始人阳振坤认为,OceanBase的成功其实有行业和时代的必然性。

  2009年开始,大量新的非关系型数据库如雨后春笋般涌出,在整个数据库行业掀起了一场空前盛大的NoSQL革命,如今赫赫有名的Redis、MongoDB皆诞生于那一年。NoSQL的拥护者们积极提倡使用非关系型的数据存储,从而获得丰富而随需应变的可伸缩性。这时候的关系数据库早已过了而立之年,在此期间虽然曾短暂爆发过一些所谓终结关系数据库的革命,但最终都失败了,丝毫没有动摇到关系数据库的主导地位。

  但这一次似乎与以往不同,火热发展的云计算带来了对更大规模数据库的需求,而关系数据库的缺点则相应地被越来越多人诟病:不能够扩展、容量小、处理能力不够、成本又非常高。在当时的很多人看来,关系数据库的末日是线年,NoSQL革命愈演愈烈,有行业专家发文直指“云计算时代属于NoSQL,关系数据库已经日薄西山”。

  那时阳振坤已经在百度做了两年多的自研分布式系统。百度数以万亿计的网页意味着与日俱增的天量数据,阳振坤十分看好云计算系统的发展机会。同一年,阳振坤离开百度,加入阿里巴巴,就在上面这篇文章发出的2个月之后,开始了分布式关系数据库OceanBase的研发。

  数据库从诞生起已经有几十年的时间了,但基本上它的市场格局就没有多少变化,最早起来的几家厂商今天还是占据着统治地位。因为数据库非常难被替换,它处在整个产品或者产业链最底层的位置,替换风险很大,但收益相比起来却小得多。这也是为什么像IBM、微软这样的后来者也无法取代Oracle。这就导致了数据库变成了一个门槛极高、强者恒强的领域,后来者很难居上。前有Oracle挡道、后有NoSQL数据库追赶,在大部分人看来,那时候怎么也不会是自研关系数据库的好时机,但阳振坤却不这么想。

  加入阿里之后,阳振坤发现无论对淘宝还是支付宝,关系数据库都扮演着十分关键的角色,在使用上根本不可能摆脱。但已有的数据库,无论是商业数据库还是开源数据库,都有非常多的局限,远远无法满足如淘宝、支付宝这样的互联网和金融业务对高扩展、高并发、高可用和低成本的需求。单机数据库已经走到了尽头,下一步只能走向分布式,而分布式恰好是阳振坤所擅长的。如果能将分布式技术揉到数据库里面,解决单机数据库存在的各种问题,对当时整个互联网的基础设施都会是一个巨大的帮助和进步。阳振坤认为他们赶上了一个“天时地利人和”的好机会。

  “天时”指的是互联网的爆发式增长对数据库的高并发、大数据量提出了很大的需求,有了需求去推动就会容易得多;“地利”指的是阿里内部从淘宝到蚂蚁金服拥有大量需要使用数据库的场景,OceanBase可以从不是特别重要的应用场景开始尝试,一步步地将数据库做成关键系统;“人和”指的是当时单机数据库已经走到了尽头,下一步一定是走向分布式,而当时团队成员大多是研究分布式出身,做的就是自己最擅长的工作。用阳振坤的原话就是:“这是千载难逢的机会,我们一定要做,而且一定能做成。”

  “其实绝大部分人都非常聪明,或者说智慧都足够,但最终能把事情做成的人却不多。有时候大家在想这个人是大聪明那个人是小聪明,不是说他的智慧不够。如果一个人把他的智慧放在做应该做的事情、需要做的事情、重要的事情上,可能这个人真的就是大聪明。”

  “一个不断破格的人”,这是早前某次采访中记者对阳振坤的评价。1984年阳振坤考入北京大学数学系,硕士师从本系的张恭庆院士,后又转向计算机领域,博士师从计算机系的王选院士。需要强调的是,他修完大学课程只用了3年,硕士只用了一年多,成为王选院士博士生的时候他只有24岁。1995年其所在团队研究成果获国家科技进步一等奖(排名第四),1997年也就是他32岁那年被破格晋升为教授。

  在他人或许都安于现状之时,他却毅然选择了离校。个中原因也不复杂,他的工作更偏于工程,而在工业界有更多的机会,也能发挥更大的作用。2002年离开北大/方正的时候,阳振坤内心很清楚自己必须要做点不一样的事情。他先是加入联想研究院担任首席研究员,负责无线通信领域的研究;后来接触到分布式系统并看好其前景,在微软亚洲研究院、百度所从事的工作都属于分布式这个范畴,前者侧重研究,后者偏重工程实践。

  回想在北大的那些年,阳振坤觉得特别感激的是,学数学让他有了一个很好的数学基础,后来转到计算机系以后,碰到了王选老师,又打下了一个比较牢靠的计算机基础,这才有了他后来的今天。作为对阳振坤影响最大的人,恩师王选有两点让他至今受益:一是如何判断一件事情是否有价值,二是“顶天立地”的技术理念,“顶天”就是技术上要不断追求新突破,“立地”就是要把技术做成通用产品,让整个社会都能普遍使用。

  其实2010年去淘宝的时候,阳振坤根本不知道自己会做什么事情。加入淘宝之后,摆在他面前的有两个选择,一个是加入正在快速发展的淘宝业务团队,去主管技术,这是一条已经能看到很大的发展机会、相对轻松的道路;另一条是阳振坤后来自己选的,从头组建团队做一个技术平台,也就是今天我们看到的OceanBase数据库。从加入淘宝到选择做自研数据库,一共只花了两个星期的时间。

  这不是一个容易的选择,但阳振坤相信自己的判断:“2010年选这个项目的时候,我是觉得这件事情需要做。当时互联网迅速发展带来了对大数据量、高并发的需求,大家对传统单机数据库有很大的抱怨,觉得它既没有扩展能力,又没有高并发的能力,成本还非常高,但是互联网根本就离不开关系数据库。这件事情怎么看都是一件应该要做、需要做的事情。”阳振坤没有说出来的是,这件事到底有多难。

  那时候阿里巴巴刚开始要“去IOE”,几乎没人想着说要自己从头做一个数据库。传统关系数据库都是通过外部硬件来保证可用性,用便宜的PC机替换高端服务器之后,硬件更容易出故障了,如何保证数据库高可用?高可用和数据一致性如何同时保证?分布式系统怎么同时实现CAP的要求?几十年来这么多做数据库的厂商,国内国外基本没有人成功过。而且从公司的业务发展的角度,也不可能等你几年把数据库做出来,再去发展业务,更可行的做法是基于开源做出一些东西,让业务先往前走。因此OceanBase立项之初,除了阳振坤和他当时的直属领导,其他人对这个项目要么不关心,要么不赞成。从零开始自研分布式关系数据库并全面替换Oracle,在当时有多少人会相信这真的能做成呢?当时整个淘宝一共只有两三千人,而Oracle有十几万人,就算整个淘宝的人全部去做数据库,跟Oracle比起来也只是很小很小的一个比例。

  在阳振坤看来,如果一件事情几乎所有的人都认为它很重要、需要做,这件事情就已经不是创新了。当所有人都认为这件事情要做的时候,其实做这件事情的时机已经过去了一大半。作为最底层的基础软件设施,数据库需要很长时间的积累,不可能今年做,明年就能真正大规模地用起来。虽然在2010年选择做数据库的时候,没有太多人看重和支持,对于团队来说这可能反而是一件好事。无人关注,反倒给了团队几年积累发展的时间。

  阳振坤不只要自研,还要把OceanBase定位成恩师王选所说的“顶天立地”的技术产品——走标准化的路,做一个通用的关系数据库产品,而不是一个仅仅在公司内部使用的产品。每个公司使用任何产品其实都只用了其中很小的一部分功能,如果只做满足公司自用需求的数据库,可能只需要投入十分之一、五分之一的人力物力时间。而要做成通用产品就意味着必须实现所有功能,这要困难得多,团队的投入、花费的精力和时间也要大好多倍。但也因为阳振坤最初的坚持,今天的OceanBase才得以走出蚂蚁金服,走进多家银行系统。不过这都是后线

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