一、背景

2019年6月，中国广电正式获得了工信部发放的5G商用牌照，自从获得牌照以来，中国广电便着手开拓5G业务，搭建运营平台和中心化架构,实现系统支撑前后台分离,解决广电5G个人移动业务、宽带业务、集客业务的全业务受理问题,构建集中化平台化一体化的运营支撑体系。亚信科技承接了BSS支撑系统建设，而AntDB作为亚信的国产数据库品牌，凭借支撑亿级用户，提供高并发、高吞吐、低时延的PB级数据处理的能力，全程提供了广电的的BSS业务支撑系统的数据处理能力和服务。

二、 艰巨的业务挑战

  作为中国第四大电信运营商，中国广电董事长宋起柱对于未来电信用户数寄予厚望，2023年2月在世界电信大会（西班牙巴塞罗那，MWC）上就指出—公司目前已经建设成为具有全球竞争力的媒体、信息及技术融合的综合平台型企业，拥有着超2亿的有线电视用户，超4000万的宽带用户，同时对于5G移动业务，当前已经拥有约650万用户（截至2023年3月数据），并计划3年内实现5000万移动用户的突破。

经过一年多平稳运行

图1：广电5G业务支撑系统规划架构图

  广电的BSS是确保5G移动业务正常上线运营的关键，其子系统包含客户中心、产商品中心、业务开通、订单中心、计费账务、支付和结算等纷繁复杂的业务服务，电信级的业务，AntDB作为数据库系统，需要支撑以上所有的业务系统，面临着巨大的挑战，这些挑战和压力来源于：

• 复杂的系统：电信级的业务系统，其业务十分逻辑复杂和缜密，以客户中心为例，该系统包含客户的数据管理，同时又于账务、计费和支付等其他系统互相关联，对于数据库建设而言，事务和数据的一致性的确保需要跨越多个子系统，挑战巨大。
• 超大规模的用户集群：作为第四大电信运营商，广电的终端用户数是百万及千万级别，数据库需要有能力承担其远景规划—3年内5000万用户数。
• 扩展瓶颈问题：现有关系型数据库的数据归并逻辑较 复杂、不易扩展维护，对计算存储资源消耗较大，面临扩展瓶颈；，新接入的数据较难融入现有数据架构，不易灵活扩展，支持在线水平扩展将成为数据库能力的核心需求之一。
• 复杂场景计算能力：BSS业务中的结算、账务等子系统，会涉及比较复杂的如Join、count和查询等，对于并行计算要求快速返回结果，这势必对数据库又是一大挑战。

三．部署方案

集中式与分布式部署灵活选用

根据前期项目调研结果，可区分成三类数据库支撑业务：

业务支撑系统：全网统一的5G集中化支撑系统，通过能力开放的方式与省份已有系统对接，完成客户，订单，产品，开通，计费，账务，结算等等的5G业务能力统一管理。

电子渠道：手厅app、微厅（小程序）、移动商城、第三方电商app对接等电子渠道门户，以及建设统一电子渠道运营支撑平台。

大数据系统：数据集成、数据开发、数据共享与数据治理等数据中台基础能力，同时本期实现领导视图、主题分析、数据报表等经分类业务。

  AntDB具备集中式部署和分布式部署两种方式，因地制宜，根据场景的选择，经过分析，一方面，业务支撑系统和电子渠道选用AntDB集中式部署方式，确保业务稳定，尽量减少跨节点事务交互；另一方面，大数据系统由于数据量至少百TB级别，且数据呈爆发式增长趋势，而对于分析型的需求如主题分析、数据报表及领导决策视图等有着明确的需求，分布式AntDB具备MPP特性，支持大规模并行计算，可以有效地提高数据的计算和分析速率，正好满足场景需求。

图2： 广电5G业务对应的AntDB部署策略

两地三中心多副本确保数据库高可用

为了满足中国广电5G对数据库稳定、快速、安全的需求，集中式AntDB数据库节点分布北京和广州两个机房，北京机房数据库节点作为生产环境，正式对应用提供数据库服务，广州机房数据库节点作为容灾环境，方式灾难性故障时，可以快速的切换到广州容灾环境，继续对业务提供服务，北京生产环境使用 高可用 组件进行HA管理，主节点故障时能自动切换。切换时优先选择同机房的同步slave节点选举为new master秒级切换。

图3：AntDB集中式部署“两地”双城多活部署架构

  对于分布式部署的AntDB，同样支持两地三中心的部署架构，数据节点多达30个，为大数据业务的平稳运行全程护航。

图4：AntDB分布式部署“两地三中心”架构

四、AntDB解决方案—六大优势助力第四大运营商顺利运营

平稳、高效、低成本且安全的迁移

AntDB对传统数据库具备极强的兼容能力，业务仅仅做出了很小的改动就具备了上线的条件，充分体现出“低成本、低风险”优势，时间的缩短必然带来人力和财务成本的压降；同时，数据库多模态SQL动态解析引擎和可配置兼容技术，也提升了系统易用性，降低了迁移开发成本、学习和运维成本，内核故障自愈和自治能力又大幅降低了系统维护成本。

图5： AntDB多模态语法自适应引擎，灵活高效，大幅降低迁移成本

   从2022年4月12开始项目实施，7天完成部署12套AntDB一主两备高可用集群，涉及到公共库、客户中心、AEE、CRM、账管、服开\联指、计费、携号转网、结算、电渠（3个）业务数据库，利用AntDB自研的MTK迁移工具，仅用3天便完成了数据库从oracle迁移AntDB数据库的工作，给应用研发争取了更多的开发和测试时间，AntDB超高的Oracle兼容性，也对研发开发和测试提供了便利。

高性能、高可靠、高稳定的AntDB

AntDB团队对生产服务器的内核参数调优，AntDB数据库参数调优，并进行大量的数据库性能、压力、高可用测试确保生产环境的数据库性能最优，使中国广电预约选号高业务期间antdb也能够高可靠、高稳定的运行。

    中国广电5G自从预约选号到试商用期间，发生过数据服务器异常断电、服务器异常卡死等突发情况，AntDB数据库秒级切换，基本没有影响业务运行，证实AntDB高可用的可靠性。

智能化服务器和数据库指标监控，提前预警

   AntDB部署了自研的服务器和数据库智能运维平台，一览全局，图像化监控cpu、内存、磁盘、网络、数据库连接数、数据库存活和缓存命中率等一系列指标监控，并设置告警阙值，达到阙值时进行短信告警。

图6：AntDB自研的智能运维平台一览数据库全局

灵活可靠的数据备份与恢复

AntDB部署架构中容灾备库有一节点为4个小时延迟流复制，当业务对数据库进行了误删除数据时，在4个小时内发现，可以通过导出延迟备库的数据来对主库数据进行修复，能够快速恢复业务的稳定运行，从而保证了业务的稳定性和业务的连续性，提升了终端用户的体验。

此外，AntDB技术团队每天凌晨进行pg_dump逻辑备份和barman物理备份，在业务误操作的情况的下，可以通过逻辑备份对某个表进行单独恢复，发生灾难性故障时，可以通过barman按时间点恢复整库保证了业务的稳定性和业务的连续性，提升了终端用户的体验。

在线扩容，超高存储能力

广电大数据平台部署的分布式AntDB，数据随着业务增长在快速激增，数据库主机IO压力逐渐增大，资源长期满负荷运行，会导致业务运行效率下降。业务运行效率问题的出现是业务量快速增长导致数据库主机性能消耗严重，所以需要减轻生产数据库运行压力。凭借AntDB分布式架构的弹性伸缩能力和灵活性，数据库团队提出在线扩容AntDB数据库，增加更多数据库主机来分担运行压力。在线扩容能力最大化降低了业务扩容期间需要停机和停业务的风险，确保了在线业务连续能力。这充分展示了AntDB的弹性伸缩能力和灵活性，以及可以根据客户需求及业务发展情况进行调整的能力。

专业的服务团队

AntDB技术团队在预约号到现在试商用以及未来正式商用期间，提供专业服务。

每天对AntDB数据库进行早晚巡检

提供antdb数据库sql优化文档，规范应用开发。

进行数据库日志慢sql和错误信息提取，指导BSS支撑团队研发sql优化和问题修改。

分析数据库每日增长趋势，提供扩容计划。

提供24小时技术支持

四、优势总结和回顾

AntDB专业的技术服务，快速推进第四大运营商业务上线

  广电作为第四大电信运营商，整体业务从无到有，从零无线用户数到今天600多万用户数的巨大突破，离不开整体亚信科技团队的大力支持，同时作为业务处理核心的动力引擎的AntDB数据库，从3月立项开始至5月，短短的两个多月已经全部完成业务分析和调研，完成数据库完成迁移和多种测试，7天时间割接完毕，使广电业务初步具备了上线的条件，可谓神速，这是一个创举，是体现AntDB核心能力的巨大体现。

图7：AntDB全程助力广电业务上线过程回顾（一头一尾）

集中式与分布式灵活部署，降低成本，游刃有余

    （一）集中式特性简单易运维：集中式数据库以简单但稳定的架构，趋利避害，例如电信业务中的CRM客户中心，业务执行SQL类型以简单SQL为主，但是由于其业务流程复杂，SQL执行频次很高（开户类业务需要在短时间内执行上百条SQL）。业务很少涉及到大数据量表的关联聚合（union、join）等分析类操作，故对简单SQL多频次的整体执行效率要求高，此时选用集中式架构恰到好处，同时简单和易运维特性完全满足场景需求，加速了部署时间。

（二）分布式特性克服传统数据库弊端：分布式数据库是当代数据库系统的主要特性之一，而传统的Oracle的IOE架构不具备水平分布式扩展的能力，面对处理巨大的昂贵的IBM“小型机”服务器使得项目承受巨大的预算压力。AntDB数据库的部署，集群节点采用一主一从或一主两从（多从）部署架构保证集群高可靠性，面向应用，支持国产服务器的在线扩展、在线扩容，应用无须关心数据量的突发增长及物理服务器的具体位置，完美地解决了这一难题。

关于亚信安慧AntDB数据库
AntDB数据库始于2008年，在运营商的核心系统上，服务国内24个省市自治区的数亿用户，具备高性能、弹性扩展、高可靠等产品特性，峰值每秒可处理百万笔通信核心交易，保障系统持续稳定运行超十年，并在通信、金融、交通、能源、物联网等行业成功商用落地。