产品家族及基本概念

部署

部署形式：
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部署流程：
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基础概念

主要的概念有集群、Zone、OB Server、资源池、租户

Zone就是区域，有几个Zone就会有几个副本；每个Zone又有多个OB Server，即服务器，每个OB Server具有独立的SQL内核和引擎；多个OB Server划分资源构成了一个资源池，用户无法直接使用，因此又有了租户的概念，每个租户会从资源池中获得一个虚拟的小的资源池，用以创建数据库表。

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1.一个集群由多个Zone组成，给集群内的一批机器打上同一个tag，就属于同一个Zone；

2.不同的Zone可以对应不同的城市，也可以对应不同的机房或是机架；

3.Zone个数应≥3，且应是奇数；

4.每个Zone均有且只有一份完整数据；

5.每台OB Server相互独立，有独立计算和存储引擎。

总控服务

总控服务相当于整个集群的大脑，负责协调资源分配等等，具体功能如下：

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租户

租户相当于一个RDS实例，一个应用占用一个租户，可以申请符合实际要求的系统资源。主要分为系统租户和业务租户，系统租户主要存储系统表，业务租户给业务方使用。
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资源池分配

下图是每个租户在资源池中的分配情况，比较抽象，也比较重要。OceanBase有个核心的概念叫做Unit，即一个单元，如果数量为1，那么会在三个Zone中创建一个Unit；如果数量为2，那么会在三个Zone中创建两个Unit，并分配在不同的OB Server上，一个租户在同一个Server上最多有一个Unit；数量为3同理。
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OceanBase集群技术架构

Paxos协议与负载均衡

Oceanbase支持三种日志，分别是全能型，日志型和只读型，如下图所示。
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OceanBase以分区为单位，实现更细粒度的管控；组员自动选举，不需要人工干预；分区默认均匀分布在机器上；

主副本默认均匀分布在各个Zone内；每台OBServer均可以独立执行SQL，如果需要访问不同OB Server，会自动路由，业务无感知。
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从副本数据同步：

1.Paxos通过redo-log同步；

2.多数派完成同步即反馈成功。

OB Proxy

功能：

1.对SQL做基本解析，确定leader所在机器；

2.反向代理，将请求路由至对应Leader，Leader位置未知则随机路由到一台OB Server；

3.轻量SQL解析+快速转发，保证高性能。

数据可靠及高可用

RTO（数据可用性）：在故障或灾难发生之后，数据库停止工作的最高可承受时间，是一个最大容忍时限，必须在此时限内恢复数据；

RPO（数据可靠性）：这是一个过去的时间点，当灾难或紧急时间发生时，数据可以恢复到的时间点，是业务系统所能容忍的数据丢失量。
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OceanBase RTO<30s;RPO=0，即能在30s内恢复业务，且不丢失任何数据。

故障自动恢复
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传统数据库恢复与OceanBase恢复对比
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容灾

同城三机房

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三地五中心

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同城两机房-主备

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两地三中心-主备

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扩容
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OceanBase整体扩容过程比较平滑，可以实现业务无感知，而不用去重新分配分片规则等等，系统可自动根据机器状况分配主从。
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分布式事务、MVCC、事务隔离级别

原子性的保证：两阶段提交

隔离性保证：MVCC

一致性的保证：主键唯一约束，全局快照——1s内获取快照次数200万次

持久性的保证：Redo-Log使用Proxy协议做多副本同步

原子性

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OceanBase的原子性通过两阶段提交保证。所有的协调者与参与者都是leader，事务执行过程中，主会向从同步redo-log，任意服务器发生故障后，剩下的从服务器会先选出主服务器，然后继续执行事务。

隔离性

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OceanBase支持两种隔离级别，如下：

隔离级别 效果 是否默认
Read-Committed 不存在脏读，但存在不可重复读和幻读 是
Serializable 不存在脏读，不可重复读，幻读 否

OceanBase的SQL引擎与存储引擎

SQL引擎

兼容MySQL与Oracle，MySQL语法5.6全兼容，因此不需要学习额外的SQL语言。

存储引擎与备份恢复

传统存储引擎是从硬盘中各个页中读取，到内存处理后，还是需要将数据写回对应的页，容易造成大量的随机写，影响性能。
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OceanBase在内存层面，专门分为了读内存与写内存；写内存根据阈值写入转储数据（由租户设定大小），并释放内存空间，转储数据再定时或根据阈值与基线数据合并，同时，为了安全，也同时Redo-Log落盘同步其他从副本；

读取时，需要从基线数据的热点缓存，转储数据，MemTable中读取，由于数据可能会不一致，还要做判断返回，因此读性能会有一定的损耗。

当然，也有合并的方式，跳过转储，内存直接与基线数据进行合并，但是由于通常是大批量数据进行合并，会有较大的性能影响，所以不推荐此方式。

一下是转储与合并方式的对比：

转储 合并
Partition级别，只是MemTable的物化 全局级别，产生一个全局快照
每个Partition独立决定自己MemTable的冻结操作，主备Partition无需保持一致 全局partition一起做MemTable的冻结操作，要求主备Partition保持一致
转储只与相同大版本的Minor SSTable合并，产生新的Minor SSTable，所以只包含增量数据，最终被删除的行需要标记 合并会把当前大版本的SSTable和MemTable与前一个大版本的全量静态数据进行合并，产生新的全量数据

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压缩策略

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备份

OceanBase采用的是逻辑备份，需要有一个独立的备份组件，可以存储在NFS或阿里云OSS，备份支持基线数据+增量数据的形式，可以恢复任何操作，并且支持集群级别与租户级别的备份，增加了备份恢复的灵活性。
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