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蚂蚁金服阳振坤:用10年时间打造一个“顶天立地”的产品

“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“双十一”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/账户降低到上线后的 4 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。

这是最坏的时代,也是最好的时代

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。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真的要来了。

那时阳振坤已经做了两年多的自研分布式系统,他十分看好云计算系统的发展机会。同一年,阳振坤加入阿里巴巴,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。

一个不断“破格”的人

“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,走进众多银行系统。不过这都是后话了。

做数据库就像在黑暗中前行,守得住寂寞、担得了压力,甚至要有近乎偏执的性格才可能跨越死亡之谷,到达最终目的地。阳振坤团队中一位新人曾经向他表达过自己的困惑,当时这位新人入职三个月了,因为有太多东西要学,什么也没做出来,而跟他同时入职天猫的新员工才来了一个月,做的系统就已经在线上使用了。阳振坤当时给新人讲了一个故事,他说:“你过三年再看,没有人还记得那个同学三年前在天猫上把网页做了什么改版,可是三年以后你今天做的东西还会在生产系统中使用。”

十年蛰伏,一飞冲天

OceanBase 的第一个客户来自淘宝收藏夹。当时的淘宝收藏夹正处于业务高速发展期,数据库的访问量飞快增长,面临着第二年服务器数量需要翻一倍甚至几倍的局面。业务方忙于寻找解决方案的时候,阳振坤主动找上门去提出了可以用 OceanBase 帮他们解决问题,把服务器数量降低一个数量级。四个月出 Demo,八个月出试用版,一年后系统正式上线,淘宝收藏夹就这样成了第一个吃 OceanBase 螃蟹的业务,新数据库取得了非常好的效果。这时候是 2011 年,收藏夹项目成为了 OceanBase 第一个小小的里程碑。

但在后续一年多的时间里,OceanBase 团队一直在寻找更多业务,也确实有一些业务用了,却再也没有找到像淘宝收藏夹效果这么显著的业务。做数据库难度大、周期长,前几年的投入也许有那么一点点产出,但其实跟投入比几乎微不足道,团队面临的压力可想而知。数据库少不了人力投入,OceanBase 团队从最早只有阳振坤一个人,后来发展到 2012 年已经有 30 多个人了。占了这么多人头,但在公司里却没有足够多、足够重要的业务,没能产生足够大的价值和效益。团队陷入了一个比较困难的时期,甚至数度濒临解散。

当被问及“中间有没有想过这事如果没做成,怎么办?”,阳振坤回答得云淡风轻:“不是每件事都能做成,那太难了。如果每件事在做之前都想着它能不能做成,那最后做成的事就会很少。”

在最困难也最危险的时候,团队迎来了一丝转机。2012 年底,公司把 OceanBase 整个团队调到了支付宝。支付宝属于金融领域,面临的数据库挑战会比其他业务更大,这相当于给了 OceanBase 团队一次从头开始的机会。

2013 年夏天,支付宝也开始启动“去 IOE”,并希望能够把 Oracle 数据库替换掉。阳振坤又一次主动出击,向当时的主管、也是现在蚂蚁金服的 CTO 程立自荐了 OceanBase 的解决方案。

金融行业数据库,最怕的就是突发故障导致数据丢失,涉及到钱的事,多了少了都是不可接受的。为了解决高可用与主备库数据一致的矛盾,OceanBase 将可用性做到了数据库系统内部,用一主两备或一主多备代替一主一备。主库到备库同步的时候不要求同步到每个备库,而是同步到包括主库在内的多数库(超过半数),也就是说总共三个库中如果有两个成功了,这个事务就成功了。如果任何一台机器出了问题,这个系统的可用性和数据一致性都是可以保证的。

程立认可了阳振坤提出的方案,OceanBase 团队开始埋头开发,第一个要攻克的目标是支付宝交易库。2014 年双十一,OceanBase迎来了第一次大考。

大促开始前的凌晨,各个团队都在自己的作战室里热火朝天地准备。当时任蚂蚁金服董事长的彭蕾去了 OceanBase 团队的作战室,问大家:“有没有信心?”阳振坤跟彭蕾开了个玩笑说:“你看我们窗子都已经打开了,如果等会出问题,我们就准备从这跳下去。”

在一开始的计划里,双十一交易流量的 1% 会切给 OceanBase,但因为当时的 Oracle 数据库系统支撑不了汹涌而来的巨大流量,最后 OceanBase 成功支撑了 2014 年双十一 10% 的交易流量。经过了双十一的考验之后,OceanBase 得到了更多的认可和支持。后来 OceanBase 团队获得了 2015 年蚂蚁金服的 CEO 大奖,这也是第一次由技术团队拿到这个奖。彭蕾希望借这个奖鼓励那些能够沉下心来、扎扎实实地把一项技术做好做扎实的技术人们。

OceanBase团队获得2015年蚂蚁金服CEO大奖
OceanBase团队获得2015年蚂蚁金服CEO大奖

2015 年春夏,支付宝交易库和支付库都换成了 OceanBase;2016 年,支付宝账务系统上线,这也标记着 OceanBase 真正在金融系统最核心最关键的领域站住了脚。

从 2017 年开始,OceanBase 开始走出支付宝、走出蚂蚁金服,在商业银行推广使用,最早的两家客户是浙商银行和南京银行。仅仅用了两年多的时间,OceanBase 已经在人保健康险、常熟农商行、苏州银行、广东农信等数十家商业银行和保险机构上线。

2017 年 10 月,南京银行“鑫云+”互金开放平台正式发布,这是阿里云、蚂蚁金服合作整体输出的第一次尝试,通过“鑫云”+平台的建设,南京银行互金核心系统在贷款交易处理能力、成本控制和对接效率都得到了极大的提升。

南京银行传统的线下消费金融业务开展 10 年,余额 100 亿,而与互联网平台合作开展线上业务仅一年时间业务量已达到 100 亿。南京银行“鑫云+”平台上线后,业务快速增长,贷款交易处理能力全面升级,从原有的 10 万笔/天到上线后实现 100 万笔/天,对普惠金融起到了更有利的支撑。轻资产模式使得单账户管理成本约为传统IOE架构的 1/5 至 1/10,从原有的 30~50 元/账户降到了上线后的 4 元/账户。“鑫云+”平台的维护人员较传统银行业务系统约为 1/5 左右。以往合作时银行需要分别与各个互联网平台进行对接,自项目上线后,只需对接鑫云+一家平台即可实现多家互联网平台的对接,大大减少了重复建设,提高对接效率,同时也降低了中小银行以及互联网平台的对接成本。

从濒临解散到浴火重生,OceanBase 已经走了快十年,但在自研关系数据库这条漫漫长路上,OceanBase 才仅仅走出了一小步。在阳振坤看来,OceanBase 现在“开了很大的一朵花,但是结了很小的一个果”,虽然它已经向所有人证明了通用的分布式关系数据库是能够做成的,而且能真正应用在生产系统中,但今天 OceanBase 的应用还很有限,远远没有充分发挥它的价值。

阳振坤告诉我们,OceanBase 当初没有选择基于开源或已有的技术思路开发,而是选择走分布式自研这条路,虽然走得艰难,但做成之后就会成为不可替代的优势。过去这十来年正好是分布式系统发展的十来年,转型到分布式已经成为所有人都认可的一个选择。如今,以蚂蚁金服的 OceanBase 为代表的分布式关系数据库,不仅解决了关系数据库的扩展性问题,也极大地降低了关系数据库的成本,还提升了可用性。

现在,兼容 Oracle 的工作是 OceanBase 的重中之重。OceanBase 团队的目标是,用两年时间做到 Oracle 业务的平滑迁移,不需要修改一行代码、不需要业务做任何调整就能够将数据库迁移过来

在阳振坤看来,能够把最早的一些想法一些创新变成产品,真的是非常艰难甚至说过程中充满痛苦的一条道路。但是 OceanBase 做的所有事情其实还是从业务、从客户中出发,只有技术真的能够落到生产中去,落到用户中去才是真正有价值的,否则做得再好也只是一个空中楼阁。

相信未来,OceanBase 还会走得更快、更远。




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