国泰君安证券股份有限公司（简称“国泰君安证券”），作为国内历史悠久、牌照完备且规模最大的综合型证券公司之一，它伴随着中国资本市场的每一步发展与周期变迁，逐步崛起为业界的领军企业。截至2023年底，公司的总资产规模已高达9254亿元。
响应集团新一代核心系统构建的号召，国泰君安证券于2019年率先在行业内启动了新一代数据库的选型流程。到了2021年，OceanBase 3.1.2版本顺利上线，并在集团的多个核心业务系统中投入使用。时至今日，国泰君安证券已有超过百个关键业务系统，包括集中清算、账户管理、自营交易等核心系统，均稳定地运行在OceanBase平台上。
一、两年多谨慎选型敲定OceanBase
券商一般有交易系统、清算系统、账户系统三大典型核心系统。基于券商对核心系统升级的高要求，以及对稳定性和高可靠性的慎重考量，目前国内大部分仍在使用传统集中式数据库。国泰君安证券作为数字化升级、数据库升级的排头兵，率先进行核心系统数据库的升级改造、适配上线工作。
对于证券行业来说，核心系统升级面临两大挑战。一方面，升级过程必须保证业务连续性、稳定性。由于证券行业的特殊性，任何系统中断或故障都可能影响客户实时损益，进而影响券商声誉。所以，国泰君安证券在数据库升级过程中，严格把关技术架构与设计、开发、测试、上线流程，以确保新系统的安全与稳定。
另一方面，在迁移之前需要设计兜底方案以全方位应对可能出现的一切风险。一个新系统上线，很难保证百分之百的稳定。国泰君安证券资深数据库专家尚留金称：在系统改造的过程中，如何去设计兜底的应急逃生通道尤为重要，在参与升级的过程中，需要全方位考虑风险，做好全面的技术开发与应急预案，保证在新业务万一出现问题时，老业务也可以继续跑。
国泰君安证券将数据库定位为重要的公司级 IT 基础设施与服务。2019 年，国泰君安证券开始接触国内多家数据库厂商，涵盖集中式、分布式数据库两大类别。期间，从数据库的技术架构、产品兼容度、功能性能、生态工具、文档完整度、技术支持能力、监控运维能力、实际应用案例等进行全方位考察，共进行了 3-4 轮的测试验证。
在早期测试时，尚留金表示：“分布式数据库的能力不够完备，整体能力有限，但随着后期各家厂商数据库版本的不断迭代和完善，所测试的分布式数据库能力也在增强”。经历了两年多时间的谨慎选型，国泰君安证券最终在 2021 年敲定将 OceanBase 作为承载其多款关键业务系统升级的数据库，主要包括以下原因。
● 面向未来的原生分布式架构：OceanBase 是原生分布式架构，为系统升级提供了更大的想象空间和灵活性，符合未来技术发展趋势。
● 主流数据库兼容：OceanBase 兼容 Oracle 与 MySQL 两种语法模式，在降低迁移工作量的同时应用实践更加灵活，易于迁移和适配现有系统。
● 灵活动态调拨资源：OceanBase 的多租户能力可以快速交付数据库服务，在应用层无感知的前提下，也可以根据需求动态灵活地分配资源，提高资源利用率，管理上更加灵活。
● 完整的生态工具体系：提供数据迁移工具 OMS、运维管理工具 OCP、开发者工具 ODC 等、导数工具 obloader/obdumper 等，便于开发和应用，为数据库迁移前中后三个阶段保驾护航。
OceanBase 金融行业解决方案架构师王榕补充道：“国泰君安证券也颇为认可 OceanBase 的降本能力，通过多租户和先进的压缩技术，可实现高达 70%-90% 的存储节约，大大减少硬件成本。”除以上原因外，尚留金坦言，OceanBase 历经支付宝大规模金融场景打磨，其稳定性和可靠性经过了众多客户验证，这也为国泰君安证券提供了可靠的借鉴经验。因此，OceanBase 成为国泰君安证券分布式数据库升级首选。二、集中清算等百余套系统投产上线并稳定运行
2021 年，国泰君安从科技平台系统开始，陆续上线多个关键业务系统至 OceanBase。目前，国泰君安证券已有 10 余套 OceanBase 集群投产，大大小小共百余个关键业务系统升级至 OceanBase ，覆盖办公类系统、互联网类系统、用户类系统、机构交易类系统和清算系统等。其中，核心账户系统和清算系统均已稳定运行在 OceanBase 之上。在 2024 OceanBase 年度发布会上，国泰君安证券资深数据库专家尚留金出席分享了集中清算系统的分布式改造实践。集中清算系统作为国泰君安证券的核心业务系统之一，承载每日上千万笔证券交易订单的清算、薄记和交收，目前，系统已经完成了改造和平行清算。国泰君安证券原有的集中清算系统一共包含四个业务的清算分区，共对应 13 个数据库，每一个数据库都做了分表，整体架构为分库分表。迁移到 OceanBase 之后，公司用同一套代码进行兼容，原来 4 个清算分区分别对应 OceanBase 同一个集群的 4 个租户。尚留金介绍：国泰君安证券在集中清算系统改造完成之后开始平行清算，业务同时在两种数据库上跑，对于在 OceanBase 上遇到的 DDL 并发问题，我们会与 OceanBase 一起解决，并核对所有文件包括数据是否正常，目前 100% 的客户已迁移完成。除集中清算系统以外，国泰君安证券的用户中心、机构交易类、互联网类、大数据类等系统都基于 OceanBase 做了改造升级。自 2023 年下半年起，国泰君安证券在新建业务系统的数据库选择上，大部分都选择基于OceanBase 一步到位进行开发上线，避免后续重复进行改造升级。在生产环境部署方面，国泰君安证券参考厂商意见，通常建设同城主备集群，硬件层面统一机器规格，主集群部署为 3 副本，业务系统通过一个负载均衡地址连接。通过建立统一监控、运维和备份机制，来实现数据库作为基础设施层面兜底的安全保障。
● 以天为单位，快速交付数据库服务：相比传统集中式数据库的安装、部署、交付，周期需要以周为单位。升级至 OceanBase 后，交付时间降低到以天为单位，业务响应速度显著提升。
● 资源利用率提升至少两倍：目前一个集群 15 台机器支持数十个系统运行，资源利用率提升至少两倍，硬件成本大幅下降。
● 快速定位和解决问题：不管是硬件层面，如磁盘、CPU 的瓶颈，还是业务 SQL 不规范的问题，都可以通过 OCP 强大的监控能力从各个监控指标项中，发现问题的根源，快速解决问题，并提供有价值的意见给开发人员。
● 完善的容灾方案与备份恢复机制：按照需求灵活建设主备集群、两地三中心集群等拓扑结构，满足异地冷备、同城双活等监管要求。在数据备份上，全量加增量的方式也保障了数据安全。面对人为的误操作及硬件故障时，都可以有效保护数据的完整性。
● 高可用能力降低运维压力。OceanBase 具有 RPO=0、RTO＜8s 的故障自动恢复能力，升级数据库后，偶发的硬件故障不会再影响业务，规避夜里紧急修复环境的问题。
尚留金称：“目前，国泰君安证券主岗加备岗就可以运维所有的 OceanBase 集群，大大提升了数据库管理方面的效率。同时，在数据库升级过程中总结的一些数据库应用实践经验，让整个团队受益颇多。”三、分布式数据库迁移与应用分享
从传统集中式数据库升级至分布式数据库，国泰君安证券整体替换的数据库类型多种多样，有 DB2，Oracle、SQL Server、MySQL 等。由于涉及到的类型较多，挑战在所难免。一是 SQL Server 迁移至 OceanBase。目前 OceanBase 暂时没有提供对应的数据迁移工具及完整的与 SQL Server 兼容性的对比说明。前期，国泰君安证券主要依靠人工的转换与修改，积攒一些经验之后，再开发辅助的脚本去批量处理字段的映射与 DDL 语句的调整等。从 SQL Server 的分库分表迁移时，国泰君安证券根据业务特点去设计数据分片方案和选择分片键，以便后期做性能上的优化。此外，SQL Server 与OceanBase 的 MySQL 模式有十多处语法差异，特别是分页与多变关联更新的 SQL 改写需要特别注意。二是从 Oracle 一体机迁移至 OceanBase。与其他券商类似，这些系统的存量数据较大，AP 类 SQL 较多，存储过程、函数等高级特性较多。因此，升级后往往面临较多的适配改造与性能方面的问题。尚留金表示：“从 Oracle 一体机迁移是个复杂工程，既涉及到表数据的拆分，这部分需要跟业务一起选择合理的分片键；又涉及到存储过程、函数包等特性的改写与调试，建议让数据库回归存取数据的核心功能，减少存储过程、函数等特性的应用，将业务逻辑上移至业务层中实现，尽量降低与特定数据库的耦合性。”国泰君安证券应用 OceanBase 三年有余的过程中，总结了四点分布式数据库应用经验：第一，收敛产品种类。以公司的业务场景为基准，将数据库收敛到某几款产品有利于提高开发和运维效率。由于精力有限，开发运维人员很难同时精通十余款数据库产品，所以如果每个应用各引入一款数据库，没有任何规划，后续迁移及运维支持的工作量巨大；第二，加强学习，沉淀经验。OceanBase 的架构相比传统数据库有不少区别，需要加强开发和运维侧的学习，在产品种类收敛之后，不断积累和沉淀经验，再进行标准化建设，把数据的迁移、备份，应用的改造、上线、割接等形成相对标准化的文档供参考；第三，业务双轨、国产适配。业务双轨运行，按客户、营业部灰度切换，确保系统稳定；构建全栈国产软硬件平台，提前发现问题并联合厂商解决。第四，赋能业务。在经验沉淀积累之后，以成功的案例为基础，以标准化手册为指引，进而开展案例复制，最终赋能业务创新发展。对于 OceanBase ，尚留金表示：“在接触应用过程中，国泰君安证券对于产品功能、性能、成熟度，以及研发技术实力均很认可，不管是产品的技术架构、开发指南，还是最佳实践都值得团队去学习和研究。同时，我们一直都在关注 OceanBase 新版本带来的全新一体化架构能力，以及更强的 HTAP 能力。接下来，国泰君安证券将陆续部署 OceanBase 4.x 版本，感受各种新功能及性能方面的提升。一个数据库单打独斗很难推广，需要有客户，需要有合作伙伴，这一部分 OceanBase 做的相对比较好，国泰君安证券愿意与 OceanBase 一起成长！”
