小螞蟻說：
你們都很關心的 “OB雙11大促實戰分享” 專題來啦！本系列將為你係統性的介紹OceanBase支撐螞蟻雙11背後的技術原理和實戰分享。
從平臺到架構，再到實現，一起來探索螞蟻雙11這場神秘的技術之旅吧！
2018年的雙11十週年，最終成交額以2135億元創紀錄收官，支付寶系統在這場“商業奧運會”中再次經受住了考驗。這也是OceanBase順利支撐螞蟻雙11的第五年。
從五年前，只有10%流量切到OceanBase上，到如今OceanBase 2.0版本成功支撐2018年雙11的支付寶核心鏈路。每年不變的是一如既往的表現平穩，絲般順滑，變化的是技術能力的不斷升級和迭代。今年的雙11，OceanBase 2.0扛起了大梁，性能比去年提升了50%，真正實現了“零成本”支撐大促。
一、2018雙11大促使用了哪些核心技術？
今年的雙11，OceanBase致力於通過底層架構及平臺能力的提升，來實現雙11穩定性、成本優化、性能及效率方面的全方位的提升。相較以往始終如一“絲般順滑”的大促能力外，2018年的雙11，OceanBase更加註重長久技術能力的沉澱：
- OceanBase2.0版本首次上線支付寶的核心鏈路，包括交易、支付系統，為“峰值百萬支付能力”的三年戰略沉澱了通用的“極致彈性”的分佈式數據庫能力，夯實了百萬支付的底層基座。
- 在底層存儲介質方面，OceanBase 2.0核心鏈路首次100%運行在容器上，同時存儲計算分離架構上線，大幅降低資源成本的同時夯實統一存儲基座。
- 在智能化運維的實踐方面，OCP（OceanBase雲平臺）著眼於SQL優化診斷、故障根因分析和智能容量規劃等數據庫關鍵場景，將數據庫專家的經驗與AI算法/機器學習相結合，提供智能化的數據庫服務。
- 在平臺能力的沉澱上，OCP引入Orchestration理念，通過編排/複用原子變更任務靈活，實現大促快速彈出/彈回的流程，同時平臺內置變更免疫及變更三板斧能力（可監控/可灰度/可回滾），極大的提升了大促整體的穩定性和效率；在整個大促期間，OCP自動執行40000+變更，最終實現全程零故障。
- 在商業產品化方面：智能化運維及平臺能力抽象出大促及對外商業化場景，建設通用能力來覆蓋螞蟻內外場景。
二、OceanBase 2.0 & 百萬支付
每年雙11的壓力在不斷創造新高，支付系統需要具備百萬每秒的支付能力，那麼一個亟待解決的問題是：如何解決最小數據分片的峰值能力超過單機性能的問題。
OceanBase 2.0應運而生，其目標是在應用無感知的情況下對數據分片進一步拆分，將數據sharding到無限多的機器上，實現極致彈性能力優雅支撐百萬支付峰值。
1.百萬支付架構
如下圖的百萬支付架構所示，傳統數據庫的彈性架構，將數據進行物理拆分到不同機器，業務在數據訪問、研發、後期維護及數據配套設施上都非常繁瑣；同時拆分後資源很難快速回收，且數據拆分及聚合無法實現業務無損。
相比於傳統數據庫的彈性架構，OceanBase 2.0架構完全不侵入業務，內部通過分區實現數據分片的自組織及負載均衡，通過生成列及分區規則實現自動路由，通過分區聚合（partition_group）消除分佈式事務性能開銷以提升性能，從而實現無損線性伸縮。另外，數據分片間share_nothing及多版本的架構，實現分片故障隔離及單點故障消除的高可用架構。
2.性能提升
為實現“零成本大促”，OceanBase 2.0花了非常多的精力致力於性能的提升。相比OceanBase1.0，2.0在分佈式架構上全面升級，如原生sharding/分佈式事務優化/優化事務提交日誌開銷。
OceanBase作為底層基礎軟件，任何微小的性能提升都會為業務節省大量資源，秉承持續優化的匠心，OceanBase 2.0在數據庫底層架構、系統實現層面及數據庫運行環境全方位進行優化。最終，OceanBase 2.0相比1.0提升了50%的性能，實現今年雙11大促的零機器增加。
三、OceanBase 容器化 & 存儲計算分離
雙11峰值需要大量的資源支撐，而峰值後資源處於低水位狀態，如何快速申請/釋放這部分資源？雙11當天非支付鏈路資源空閒，大促是否可以搶佔這批資源？大促不同活動時間錯峰，不同鏈路的資源可否實現快速騰挪？類似的資源問題不一而足。
大家可以發現以上問題的本質在於：如何最大化程度降低雙11當天的資源成本？這是大促技術要實現的一個核心價值。
雙11大促資源成本與兩個因素相關，一個是大促資源的總數目，另一個是持有時長。我們可以通過系統優化提升單機性能，來降低大促資源的總數目（如前章節提到的OceanBase 2.0的性能優化）。
那麼如何降低持有時長呢？我們統一的思路是：用“高峰期搶佔/低峰值釋放資源”的方式來大幅降低持有時長；其兩個關鍵前提技術就是容器化和存儲計算分離。
1.OceanBase容器化
OceanBase容器化的核心思想是“資源調度”，大促目標就是“OceanBase能夠被快速調度到各種資源載體上（如離線資源、雲資源、峰值無壓力的數據庫其他集群）”；容器化屏蔽了底層資源載體的差異化，具備彈性部署高效的優點，是資源調度的前提條件。OceanBase打造自身調度能力，深入結合副本、租戶的概念，精細化資源畫像，使得OB容器化部署快速實現分時複用、資源搶佔及混部。
2.存儲計算分離
存儲計算分離，顧名思義，將數據庫運行依賴的計算資源和存儲資源部署到不同的資源載體上，從而實現數據庫的弱狀態化，使得數據庫可分別對存儲和計算資源進行彈性伸縮。其好處是顯而易見的。
典型場景：
- 大促態——CPU資源需求激增，而存儲資源增幅很小，那麼我們可以針對性對計算資源的機型進行擴容，從而降低資源成本且提升擴容效率；
- 日常態——OB LSM架構將離散IO轉化成順序IO，因此存儲的IO能力不是瓶頸，更多的是存儲空間上的需求；存儲計算分離後，多集群間可降低存儲碎片，共享整體存儲資源池，提升資源利用率。
四、平臺智能化
隨著業務規模的快速增長，系統穩定性SLA預發嚴峻和OceanBase部署的多樣化，傳統平臺已無法滿足我們的需求，可以預見不久的將來，運維將成為業務擴展的瓶頸。因此，OceanBase平臺正在逐步走向智能化道路實現智能運維。
OCP著眼於SQL優化診斷、故障根因分析和智能容量等大促關鍵場景，目標是將運維專家的技術經驗和AI算法/機器學習技術相結合，分解運維關鍵技術，開發成一系列的智能運維模型，應用於大規模運維繫統中。
眾所周知，SQL plan的正確性對數據庫運行至關重要。OCP針對風險場景SQL，在千萬峰值壓力下，實時進行plan正確性比對，並對可能存在性能變壞隱患的SQL進行分鐘級修正。
容量水位是大促至關重要的一環，OCP通過數據建模/智能水位預測對集群/租戶/docker進行容量畫像，結合OceanBase內置Tenant Group能力，實現容器/集群/租戶等多個維度的自動擴縮容，同時計算容量plan在集群/租戶維度混部，實現最佳負載均衡部署【 深度部署資源利用率達到(n-1)/n 】，大幅節省了機器資源。
OCP作為OceanBase的“智能大腦”，實時監控數據庫運行狀態，小至單條SQL plan，大至數千臺機器容量，真正做到了生產環境智能化全覆蓋。未來，OCP還將不斷創新數據庫智能化的運維之路，打造更加完善的數據庫自治體系。
五、生態與連接
螞蟻金服與金融機構最早建立的連接是基於支付業務的合作，後來又逐漸擴展了很多其他普惠金融類的業務，比如網商銀行的同業合作，借唄/花唄等。如今隨著在螞蟻金服內部多年積累的技術能力與產品能力，OceanBase也將全面走向外部，對所有行業開放，通過科技作為新的連接紐帶助力企業的數字化轉型。
過去金融業IT系統的基礎架構建設基本都來自國外，如IBM、甲骨文、EMC這些公司構建底層架構，其中門檻最高的就是數據庫的整體平滑替換。OceanBase團隊從成立之初就肩負著使命，即我們要做一款通用數據庫真正的去推動整個社會的進步，能夠讓整個社會的生產力發生變化。
從2016年底，OceanBase就開始準備走出去，用技術改變業務形態；用技術創造新的業務模式，與更多企業建立更為緊密的連接關係。近兩年對外服務的過程中，通過與ISV的深度合作與賦能，不僅提供OceanBase內核的能力，也不斷豐富周邊配套產品生態，涵蓋使用數據庫過程中的方方面面。
未來，我們將繼續致力於提供高可用、高性能、低成本的數據庫服務，相信通過科技的連接助力更多企業，讓科技的產出變成可以量化的業務價值。
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