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微众银行数据库架构演进与TiDB实践经验

胡盼盼、黄蔚

一、微众银行数据库架构演进

2014年，微众银行成立之初，就非常有前瞻性地确立了数据库的基础架构方向：去IOE（IBM、Oracle、EMC），走互联网模式的分布式架构。传统银行IT架构依赖Oracle等大型商业数据库，侧重于高并发、高可靠性场景，这种架构不仅成本高昂，还难以适应快速变化的业务需求。

微众银行选择了TDSQL作为核心数据库之一。TDSQL基于MariaDB内核，结合MySQL半同步机制，在性能和数据一致性方面均有显著提升。该系统支持Shard模式和无Shard模式（单实例），并集成了管控平台和智能运维功能。

基于DCN（Data Center Node）的分布式架构被设计，DCN承载用户数据，实现了集群规模的水平扩展。这种架构简化了数据库的部署和管理，同时降低了业务开发成本。

IDC架构则保持了两地六中心的布局，深圳五个机房作为生产中心，上海的跨城机构作为容灾中心。网络延迟控制在2ms以内，确保数据可靠性和网络稳定性。

二、微众银行TiDB数据库实践

Why TiDB?

• NewSQL特性：TiDB支持在线DDL、分布式事务框架（基于Raft）、存储与计算分离等特性，与MySQL兼容性强。
• 开源与活跃社区：TiDB作为开源项目拥有活跃的开发者社区，版本迭代速athamodern化特性。

TiDB架构简洁优雅，包括TiKV存储引擎和PingCAP协调服务，支持大值写入（通过Titan引擎优化）。TiDB 3.0版本新增Region合并工具和增强的性能特性。

TiDB评估与测试

• 支持在线DDL：无需锁表，避免了MySQL的高阻力操作。
• 乐观锁事务模型：适合高并发场景，但需要与业务逻辑兼容。
• 同城IDC部署与切换测试：验证TiDB在跨机房环境中的可用性和故障恢复能力。

TiDB在微众的部署模型

• 同城三机房部署：TiKV存储层跨三机房，提供容灾能力。
• 容灾副本：通过TiDB Binlog实现数据实时同步，确保高可用性。

三、微众银行TiDB业务实践

1. 贷款核心批量场景

• 业务特点：每日线上数据生成数亿级别，需要快速批量处理和ETL输出。
• 问题：
  • 运行时间接近2小时
  • 数据分散在多个DCN，架构复杂
  • MySQL主备复制性能不足
• 优化方案：
  • 将批量数据汇总到TiDB集群中处理
  • 使用PingCAP DM工具进行数据迁移和增量同步
  • TiDB 2.1版本将批量时间缩短了45%，3.0版本进一步优化。

2. 数据存证系统迁移

• 场景特点：存储具有法律效力的证据数据，可读并不可删除。
• 迁移原则：
  • 数据无丢失、数据无错
  • 服务敏感度高，尽量无缝切换
  • 后退方案可随时回切至MySQL
• 迁移方案：
  • 使用TiDB DM进行数据同步
  • 确保主键随机生成，避免MySQL一致性问题
  • 避免触发器、存储过程等复杂功能，确保迁移安全

四、总结

TiDB是一款非常优秀的分布式关系型数据库产品。在银行场景中，充分发挥其NewSQL特性与高可用性的优势。随着技术日趋成熟，TiDB被用于更多适合的场景，未来将有更多经验分享。

（注：本文根据胡盼盼、黄蔚在TiDB TechDay 2019北京站及深圳站上的演讲整理）