作者 | 鄭思宇
什麼是資料庫的一體化？近年來，在資料庫領域，關於這個問題有不少討論和思考。
近日，OceanBase 給出了它的回答。從誕生之初，OceanBase 就將一體化作為最「自然而然」的默認選項，如果從用戶視角來描述，一體化的本質是用一個資料庫解決 80% 的問題，將 OLTP 與 OLAP 的能力融合在一起，同時處理複雜和簡單查詢，還能應對任意大小規模的數據量，支持不同的數據類型、模態。
對用戶來說，一體化的理念可謂非常誘人，但一體化資料庫技術在實踐中真能順利落地嗎？是不是所有的用戶都適合一體化的產品？沿著這條路走下去，資料庫技術將如何演變？11 月 16 日，OceanBase 舉辦了 2023 年度發布會，公布了一體化資料庫的首個長期支持版本 OceanBase 4.2.1 LTS，並對用戶關心的熱點問題做了解答。從 OceanBase 的腳步中，我們清晰地看到了資料庫一體化的圖景，並對企業自身是否應該轉向一體化資料庫技術棧有了客觀的認知。
1一體化戰略的來龍去脈：它會為企業帶來怎樣的價值？
天下諸事，合久必分，分久必合。在單體資料庫時代，資料庫在多數場景天然就是接近一體化的。彼時，資料庫處理的查詢複雜度、數據類型、數據量等指標大同小異，很多企業只需要一個資料庫就能應付大部分業務問題。然而，隨著 IT 產業的飛速發展，數據成為企業競爭力的主要來源，資料庫的應用場景也愈加複雜。SQL、NoSQL、結構化、非結構化數據，迅速增大的數據規模、查詢複雜度，這些需求催生了擅長各個對應領域的專有資料庫產品，企業也往往需要採購多種產品來覆蓋業務需求。
但問題在於，現實中的企業業務並不是一成不變的，甚至經常是快速變化的。業務範圍擴張、縮小，經營規模擴大，這些因素都會影響資料庫的需求。隨著企業業務發展，技術團隊最後會面對很多資料庫產品和技術棧，熟悉了一個又需要引入一個。暫且不提投入的人力、時間和資金成本，還有一樁很大的麻煩是，很可能因為業務變化或廠商退出市場而不得不放棄，造成巨大的浪費。
此外，無論是小企業成長為中型、大型企業，還是大型企業從原有的單體資料庫向新的技術棧遷移，做技術選型時也都要考慮長期使用的穩定性、可擴展性、廠商的演進支持能力，而多樣化的資料庫技術棧在這些指標上是相當薄弱的。此時，技術領導普遍會猶豫不決，更有可能本著能用則用的心態繼續使用現有的老舊技術，客觀上也阻礙了業務增長和創新。
很顯然，能夠一站式應付大部分甚至全部需求，具備良好的支持和長期演進能力的一體式資料庫產品更能贏得多數企業的青睞。尤其在技術轉型期，當替換老舊資料庫已經成為迫在眉睫的挑戰時，技術領導更希望能用一體化解決方案快速響應需求，並免除他們的後顧之憂。
這樣的行業背景便是 OceanBase 的誕生由來，回顧過去，OceanBase 的成長曆程也是與企業實際業務需求緊密結合的。正是因為 OceanBase 的客戶飽受資料庫技術棧山頭林立狀況的困擾，抱著「要把複雜留給自己、把簡單留給客戶」的初心，OceanBase 團隊才會將一體化作為產品發展的主線。
也正是在企業的實際落地場景推動下，OceanBase 提出了單機分布式一體化、OLTP/OLAP 一體化、多兼容模式一體化等理念與技術路線。如今，OceanBase 有信心通過一個資料庫解決 80% 的需求，這也是經過大量技術研發、業務實踐和用戶反饋後才有信心給出的數字。
簡單來說，一體化資料庫給企業帶來的價值可以分為兩個視角。首先是成長型企業視角，他們一開始的業務規模較小，面對的數據需求簡單，所以會採購單機、本地化的資料庫產品。隨著業務成長，公司資料庫技術棧必須要向分布式、雲端、多模態發展，這時 OceanBase 的單機分布式一體化解決方案就能為他們帶來平滑升級的能力。技術團隊不需要很多工作，也不需要很高投資，就能順利將現有資料庫升級為分布式、大規模、多模態架構。
另一個視角則是來自成熟企業。他們需要將原有的單體資料庫產品替換為具備更強能力、彈性，乃至符合信創要求的分布式產品，但又不想為此改變原來的運維和投資策略，不願意把單一的技術棧換成分散、各自獨立的方案叢林。這時候 OceanBase 的架構也能符合他們的標準。
未來，隨著資料庫需求更加多樣化、複雜化，企業對一體化資料庫的呼聲會更加水漲船高。在這一次 OceanBase 年度發布會上，最新發布的 4.2.1 LTS 版本與列存實驗室版本規劃則為我們進一步明確了一體化資料庫接下來的發展方向，標誌著一體化資料庫的產品思考已經到位和基本成熟。
2OceanBase 4.2.1 與未來版本解析：資料庫一體化變革進入成熟階段
如果要總結 OceanBase 4.2.1 LTS 版本的主要特性，拋開性能登頂等領先優勢，最重要的一條就是完整的 OLTP 支持。這一點意味著企業可以在 OLTP 場景中完全放心使用 OceanBase，不用擔心任何核心功能缺失。至少在 OLTP 這個層面，資料庫運維團隊可以真正實現一體化，只對一個技術棧負責。如果說資料庫一體化是一株不斷生長的大樹，那麼 OLTP 的完整支持意味著 OceanBase 已經有了可以並值得信任的堅實主幹。
OceanBase 4.2.1 的一體化能力，具體體現在三個層面：單機分布式一體化、資料庫引擎一體化，以及雲上雲下一體化。
- 所謂單機分布式一體化，是指用戶無需關心單體或分布式的技術底層，OceanBase 可以根據業務量變化，平滑地在單機和多機乃至超大規模分布式集群之間擴縮容，一套資料庫就能滿足企業的業務成長和變化需求。發布會上提到一點，目前單機模式已經具備高可用能力，從主備模式到數據強一致的仲裁模式。同時，還在現場演示甚至可以實現 OceanBase 4.2.1 LTS 基於樹莓派的單機主備庫秒級切換能力。
- 資料庫引擎一體化，則包括了一體化的存儲、事務和 SQL 引擎。OceanBase 採用了 Shared Nothing 多副本架構來支持 OLTP + 輕量 OLAP 場景，也可以支持多副本不同存儲格式，某一個備副本用列存格式來支持 OLTP + 中度 OLAP 場景。SQL 引擎方面，OceanBase 採用推拉結合模式，簡單查詢拉數據，複雜查詢推執行計劃，很好地融合了簡單和複雜查詢。
- 最後，OceanBase 的底層存儲引擎是 LSM-Tree，將數據分為基線和增量類別，這樣多副本基線數據部署到多雲基礎設施時可以只有接近一份的成本，可以實現 Shared Nothing 與雲端常用的 Shared Storage 架構完美融合。另外值得一提的是，OceanBase 解決了數據壓縮對性能的影響問題，這也是使用 LSM-Tree 的一大收益，使得存儲成本可以大幅降低。
有了一體化的產品架構，OceanBase 4.2.1 LTS 進一步加強了一體化的產品能力，包括混合負載和多模態能力。該版本還支持 Auto DOP 自動設置並行度 SPM SQL 執行計劃管理，支持 KV 和 Json，並將 LOB 上限提升到了 512 MB。該版本的一體化 SQL 和事務能力實現了事務大小無限制，並支持全功能 DDL。
此外，該版本還提升了高可用能力，既能支持與傳統單體資料庫完全對標的主備庫方式，也可以通過仲裁的方式，以接近兩個副本的成本實現 RPO 等於零。工具能力方面，OceanBase 4.2.1 的 OMS 支持雙向同步一鍵逃生，還內建企業級協同開發平台 ODC，以及支持全場景管控的 OCP，實現智能診斷自制服務的 OAS。當然，OceanBase 在一致性、安全性、合規認證等層面的傳統優勢在新版本中也得到了繼續強化。在所有這些能力的支持下，企業就可以放心地將關鍵業務場景完整遷移到這個 LTS 版本上。
解決了 OLTP 場景的完整需求，OceanBase 的下一步就是補足 OLAP 的能力。本次發布會上，OceanBase 展示了列存實驗室版本的性能預覽，可以看到大寬表場景中其性能已經媲美 ClickHouse。預計明年 4 月發布的 4.3 版本就會包含新的列存支持，而明年 10 月發布的 4.4 版本則會引入備受關注的存算分離能力。
縱觀 OceanBase 4.2.1 LTS 的特性與未來版本的更新計劃，可以發現 OceanBase 的發展理念就是穩紮穩打，一步一個腳印，每一次更新做好幾項改進，目標一直都是為用戶帶來功能覆蓋更加全面、更加穩定、可用的資料庫產品。無論如何，這一次發布的 LTS 版本是 OceanBase 資料庫一體化長期目標的關鍵里程碑，也意味著面對資料庫選型猶疑不決的企業、技術領導層終於可以下定決心，對一體化技術棧 All in。
3一體化資料庫的未來：並非全能，卻可位居主流
目前，OceanBase 已經展示了一體化產品戰略的雄心和成果，讓更多企業有信心選擇一體化的技術路線。客觀來講，對於很多業務長期非常穩定，資料庫團隊對現有技術足夠熟悉，缺乏擴張、轉型業務需求的企業來說，將已有的技術棧替換為一體化架構並沒有特別迫切的需要。但如果這些企業開始向變化激烈的新市場涉足時，選擇一體化路線無疑是更優的方案。
我們從 OceanBase 的發展歷程也能作出一項判斷，那就是 OceanBase 未來覆蓋的場景需求必然會越來越廣，能力也會越來越強。雖然一體化資料庫或許不可能做到一種產品應對所有挑戰，但也足以成為未來行業的主流技術形態。相比之下，專用資料庫則會在特定領域繼續發光發熱，憑藉自身的獨有優勢維持市場地位。
正如 OceanBase 在發布會現場所說的，好比手機解決了大部分的問題，但是還是會有人買專業的遊戲機。
分久必合，合久必分，直到 IT 行業下一次大規模技術變革來臨，我們或許又能看到資料庫市場迎來新的變局。無論如何，技術的進化疊代都是為了適應業務的需求，不同技術路線的競爭最終都會造福用戶，成為推動技術進步的動力。