OceanBase 系统架构

1. 核心架构特点

• Shared Nothing架构：分布式部署，无中心节点
• 硬件要求：通用服务器+本地存储，无特殊硬件依赖
• 进程模型：单进程observer运行实例
• 数据存储：
  • 本地文件存储数据及Redo日志
  • 多副本存储（跨可用区）
  • 副本间通过共识协议保持一致性

2. 集群部署架构

graph TDCluster[集群] --> Zone1[可用区1]Cluster --> Zone2[可用区2]Cluster --> ZoneN[可用区N]Zone1 --> Server1[服务器]Zone1 --> Server2[服务器]Zone2 --> Server3[服务器]ZoneN --> ServerN[服务器]Server1 --> Observer[observer进程]Server2 --> ObserverServer3 --> ObserverServerN --> Observer

3. 核心组件分层

层级	功能	关键技术
存储层	数据存储与访问	Tablet/SSTable分层存储
复制层	多副本一致性	自研Paxos协议
事务层	ACID保证	两阶段提交/GTS时钟
SQL层	SQL处理	分布式执行计划
接入层	请求路由	obproxy智能路由

4. 存储层结构

graph LRTablet --> MemTable[内存表]MemTable --转储--> L0[L0 SSTable]L0 --合并--> L1[L1 SSTable]L1 --每日合并--> Major[Major SSTable]Major --编码压缩--> Column[列式编码]Column --> Dict[字典编码]Column --> RLE[游程编码]Column --> Delta[差值编码]Column --> General[通用压缩算法]

5. 复制层机制

sequenceDiagramparticipant Clientparticipant Leaderparticipant Follower1participant Follower2Client->>Leader: DML操作Leader->>Leader: 持久化Redo日志Leader->>Follower1: 同步日志Leader->>Follower2: 同步日志Follower1-->>Leader: ACKFollower2-->>Leader: ACKLeader->>Client: 确认提交

6. 事务处理流程

graph TDStart[事务开始] --> DML[DML操作]DML -->|单分区| WAL[Write-Ahead Log]DML -->|多分区| 2PC[两阶段提交]2PC --> Coordinator[协调者选举]Coordinator --> Prepare[Prepare阶段]Prepare --> Commit[Commit阶段]Commit --> GTS[获取GTS时间戳]GTS --> MVCC[多版本控制]

7. SQL处理流程

graph LRSQL[SQL请求] --> Parser[词法/语法解析]Parser --> Resolver[语义解析]Resolver --> Transformer[逻辑改写]Transformer --> Optimizer[优化器]Optimizer --> CodeGen[代码生成]CodeGen --> Executor[执行器]Executor -->|缓存| PlanCache[执行计划缓存]Executor -->|并行| Parallel[并行执行]

8. 关键特性

• 多租户：

  • 独立数据库实例
  • 资源隔离(CPU/Memory/IO)
  • 独立部署策略配置

• 高可用：

  • 自动故障转移（租约机制）
  • 多数派持久化保证
  • 无缝扩容/缩容

• 扩展性：

  • 自动负载均衡
  • 在线水平扩展
  • 智能分区管理

这个图表系统展示了：

1. 分布式架构设计
2. 分层组件协作
3. 核心处理流程
4. 关键技术创新点
5. 高可用保障机制