软件全面国产化替代,10款数据库TPC-C测评哪家强

时间:2022-07-21 00:59:34

我所在的武汉东方赛思软件股份有限公司是一家专注于大数据分析、大数据平台软件研发和服务的国家高新技术企业,我们的项目涉及卫生健康、智慧税务、数字政务、市场监管领域,帮助这些企业做好数字化转型。

提起技术选型的起因,还要从我们使用的开源操作系统 Centos说起。由于Centos停止维护,让我们不得不开始思考当国外软件突然不提供服务后,我们的业务该如何稳定进行。为避免后续相关事件对公司项目造成影响,我们决定将所有软硬件都替换为国产方案。

数据库替换背景

在数据库层面,我们正在使用的 MySQL 也需要替换为国产开源的产品。当然,替换原因不止这一点。我们在使用MySQL 的过程中,面临的一些痛点越来越难以解决。

  • 痛点一:我们当前的业务系统涉及大量 ETL 数据加工、处理,MySQL 8.0 的性能难以支撑,迫使我们寻求一个性能表现更好的数据库。
  • 痛点二:在大型项目中会使用到多套 MySQL 实例及分库分表架构,日常运维与管理非常繁杂。
  • 痛点三:由于近期项目中的实时在线数据量非常大,一旦出现节点宕机情况,就会波及业务系统的稳定运行,甚至带来更为严重的后果,因此,寻找一款更为稳定可靠的数据库势在必行。

基于上述痛点,我们开始着手国产数据库的调研,从多个平台了解到,华为OpenGuess、蚂蚁OceanBase、腾讯TDSQL、达梦数据库DB8在国内拥有较好口碑,因此对这几款数据库产品进行测评,包括性能、兼容性、高可用特性等方面,旨在筛选出最适合我们需求的国产数据库。最初,我们计划先在内部 OA 系统的发票报销模块尝试新产品的适配,但经过一番产品调研后,了解到OceanBase不仅兼容MySQL,也支持HTAP混合负载,其高可用能力甚至达到 RPO=0、RTO<8s,这些特性促使我们决定正式测试、适配OceanBase。下文详细介绍我们对各数据库产品的测试过程及数据表现。

国产数据库产品测试对比

1、TPC-C 基准测试

众所周知,TPC-C 基准测试是衡量数据库整体性能的重要指标。因此,我们首先对 OpenGuess 3.0、OceanBase 4.0、TDSQL10.3、DB8等国产数据库进行了 TPC-C 基准测试,并与MySQL 8.0 的性能作比较。我们以商品销售交易业务为基础设计了 9 张表,并统一设置 TPC-C 的测评参数为10个仓库(数据体量)、10个终端(用户体量),来观察在无硬件资源瓶颈的情况下,各数据库在相同数据体量与用户体量的场景中,OLTP 能力哪家强,测试数据如下图所示。

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由测试数据可以看出,在开源软件中,OceanBase 4.0 的表现最好,是MySQL 8.0 的1.2倍左右。因此,在接下来的测试中围绕OceanBase 4.0,考察其整体表现。

2、场景压测

完成TPC-C的性能测试之后,我们基于当前的一个项目——某省编办环境做数据库产品的场景压测。由于该项目使用的是 DM8 ,因此将 OceanBase 4.0 和 DM8 进行压测对比,我们选取了机构修改、用编申请、人员管理三个典型场景,测试环境规格是基于内存 30GB 的单节点环境,通过 web 节点向数据库写入并查询数据,部署 jmeter 进行压测,总共涉及 80+段 SQL,涵盖插入、删除、更新、清单查询、统计查询。测试数据如下图所示。

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从测试数据可以看出:在并发 100 的情况下,OceanBase 4.0 能确保平均响应时间少于 3 秒,满足响应时间要求,TPS 远高于 DM8。压测结果符合业务的预期响应时间,性能也满足需求,说明业务可行。

3、高可用测试

为验证在集群节点宕机时 OceanBase 4.0 的表现,我们通过模拟故障的方式,验证在单节点宕机情况下数据库是否还能继续提供服务,以及恢复正常服务要多久。

我们使用 3 台配置为10GB 的服务器部署 1-1-1 3节点集群环境,在测试环境下利用脚本,持续分批写入数据,每秒向数据库指定表插入 2000 条数据,查看 QPS 和表写入变化。在集群节点都在线的情况下 Kill 掉其中一个 OBServer 进程,观察脚本分时写入情况。我们发现在宕机时,BI 查询仍然正常,数据写入有短暂的明显降低,但大致3秒写入就自动恢复,可以证实 RTO<8s。 OceanBase 确实具备高可用能力。 软件全面国产化替代,10款数据库TPC-C测评哪家强

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4、发票报销系统可行性验证

通过上述测试已经表明 OceanBase 4.0 满足我们的业务需求,那么它是否适合我们的业务呢?我们在内部选择了一个发票报销系统进行可行性验证,验证过程主要是将业务数据从MySQL迁移到OceanBase 4.0,然后将业务流量切换到OceanBase上,运行一段时间观察实际情况。数据的迁移主要使用 MySQLDump 将 MySQL 8.0 的数据离线导出,然后导入 OceanBase 4.0。切换后,对业务的各项功能和数据库的功能再次进行了验证,包括数据库备份恢复及业务各功能模块,目前已稳定运行两个多月,还未发现有功能异常或性能问题,基本验证了OceanBase在后续项目中推广的可行性。

5、OLAP性能对比

目前 OceanBase 4.0 已经在我们 OA 系统的发票报销系统稳定运行两个多月,后续我们计划将整个OA系统都在 OceanBase 4.0 上线,同时也在进一步测试 OceanBase 4.0 的 AP 能力。我们选取了基于往期项目中的经济户口表改写而成的 10 条典型统计类 SQL,主要可以反映数据的批处理能力以及复杂查询性能。由于我们多数业务使用Oracle支撑,因此将 Oracle 与 OceanBase 4.0 进行对比。本次测试两个环境分别使用一台配置为 125GB、56核CPU 的机器,硬件条件相同。

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通过测试发现,在查询方面,OceanBase 4.0 的实测数据大幅优于 Oracle,在统计查询类 SQL 中 ,Oracle 耗时分别是 2s、7s、9s,OceanBase 4.0 均在 1s 内,极大地超出了我们预期。

经验总结


以上是我们在国产化数据库选型道路上的尝试过程,总体而言已经满足了我们的业务需求,后续会进行更多的实践测试,在测试过程中,我们遇到了两个问题,在此也分享出来供大家参考。

  • 第一,在数据迁移过程中我们发现 OceanBase 4.0 对 MySQL 8.0 的视图并不完全兼容,视图迁移失败,使用 MySQL 5.7 时视图迁移成功。由此可知,OceanBase 4.0 对 MySQL 5.7 兼容性更好,希望后续对MySQL8.0的支持能够更进一步。
  • 第二,在与 Oracle 的压测对比过程中,我们发现OceanBase 4.0 暂不支持 Oracle 的递归查询语法,后续我们通过定制函数解决了该问题,目前OceanBase已支持MySQL8.0的递归语法。

希望后续我们的业务 BI 系统和后台分析系统可以在 OceanBase 中实现所有数据的一站式处理,优化内部数据架构。同时我们也希望 OceanBase 社区可以开放更丰富多元的社区用户奖励机制,鼓励更多的用户参与到社区的建设中,最后希望 OceanBase 社区越来越红火。