头部航司选择背后，民航核心系统升级为什么都用 OceanBase？

作者：OceanBase金融政企事业部解决方案高级架构师 张思伟

近年来，中国民用航空局（以下简称“民航局”）高度重视“智慧民航”建设，先后印发《中国民用航空局关于推动新型基础设施建设促进民航高质量发展的实施意见》《中国民用航空局关于推动新型基础设施建设五年行动方案》和《中国新一代智慧民航自主创新联合行动计划纲要》《智慧民航建设路线图》等文件，以加速构建新时代的民航企业核心竞争力。

其中，《智慧民航建设路线图》提供清晰指导，到 2025 年，民航数字化转型初步取得“出行一张脸、监管一平台”阶段性成果，并在 2035 年实现智慧化覆盖全要素、全流程、全场景，全面实现“五个一”（出行一张脸、物流一张单、通关一次检、运行一张网、监管一平台‌‌）。

在政策指引下，“智慧民航”建设已成为民航业高质量发展的核心方向，以数字化、网络化、智能化为核心特征，旨在通过融合新一代信息技术，优化民航运行流程、提升服务质量、保障飞行安全、降低运营成本，实现民航业全链条的高效协同与创新发展。

“智慧民航”建设离不开民航核心系统建设。

一是航空公司，核心业务主要是服务营销和安全运行两大板块（如图 1 所示），服务营销板块包含电商系统、会员体系、收益管理、航班规划等核心系统；安全运行板块包含飞机签派、机组排班、机务维修等。其已从单纯的技术支撑体系，升级为驱动运营效率提升、服务体验优化与经营决策升级的核心引擎。

图1:航空公司业务系统架构示意图

二是机场，核心业务包括六大服务域：航班运行管理服务、旅客服务、行李处理服务、安全检查服务、地面运营服务、商业管理服务（如图 2 所示）。作为复杂的交通枢纽与服务生态，打通航班运行、旅客服务、安全保障等全链条业务。

图2:机场业务系统架构示意图

民航核心系统作为民航业数据流转、业务运行的 “中枢神经”，“智慧民航”各项智能化目标的实现都以其稳定运行、技术升级与功能拓展为基础。

当前，民航核心系统建设已取得一定成效，但仍面临一系列难题。只有持续加强民航核心系统建设，才能为“智慧民航”建设奠定坚实基础，推动民航业在数字化、智能化转型中实现更高质量、更安全、更高效的发展，为加快建设“智慧民航”提供有力支撑。

民航核心系统数据库升级面临的挑战

1.安全掌控要求：敏感数据与行业规范的双重约束

民航涉及大量旅客航班出行敏感信息，包括旅客个人信息、运营敏感数据，且需符合国家的相关法律法规。数据库升级过程中，数据传输、存储、访问的安全性面临多重风险，合规性管控难度大。

此外，全球化的民航业，在核心系统领域有几十年的统一标准和统一品牌。航司核心系统如 SOC、航班管理、机务维修、收益管理等还处在大面积使用 Sabre、Lufthansa、PROS、SAP、Oracle 等传统商业套装软件的状态，并且深度依赖传统商业集中式数据库。作为关键行业，民航业在奋力推进“智慧民航”建设的同时，也面临着信息安全建设的紧迫任务。

2.高可用追求：业务连续性保障挑战

民航核心系统具有全球化 “7×24 小时不间断运行”的刚性特征，旅客预订系统（CRS）和离港控制系统（DCS）在旅客出行高峰每秒处理大批量业务请求，航班计划系统需实时更新次日航班数据，空管自动化系统更是直接关联飞行安全，任何系统停机都可能导致航班延误、旅客滞留甚至安全风险。

而核心系统数据库升级往往需要一定的切换窗口期，与民航 “零中断”需求形成核心矛盾。所以，数据库核心系统升级的同时保障业务系统连续性是民航行业的核心诉求之一。

3.水平扩容要求：业务吞吐能力与成本的权衡考量

民航业在面临国庆、春节等重大节假日，以及随心飞、秒杀/红包促销活动时，传统集中式架构只能通过扩展硬件资源进行扩容，且往往需要在暂停业务系统的情况下实施扩容且整体扩容时间难以控制。如提前准备足够业务高峰期使用的服务器资源，又可能会导致资源浪费和成本增加。

为应对业务高峰，民航核心业务系统数据库需要良好的在线水平扩容能力，保障业务系统弹性扩缩容的同时，不影响业务系统的正常运行。

4.AI 创新需求：民航 AI 应用的高成本与高门槛

AI 时代的带来，航班调度、旅客服务等核心场景对实时数据分析、智能决策的需求，推动数据库向“交易+分析+ AI 推理”融合架构演进。然而，传统集中式数据库受限于算力固化、扩展受限、多模态能力弱等，难以支撑 AI 时代的海量结构和非结构数据实时分析与高并发处理需求。当前民航 AI 应用落地面临架构适配、数据支撑、业务协同等成本方面、技术门槛方面等多重挑战。

OceanBase 面向“智慧民航”的解决方案

OceanBase 一体化分布式数据库为航空公司、机场的核心业务系统提供安全且平稳的数据库支撑。随着“智慧民航”深入推进，一体化分布式数据库不再只是简单的数据管理工具，而是推动数据资源“管起来、用起来、活起来”的 AI 时代的新一代数据底座，推动民航业务数智跃迁。

一、自主可靠：民航核心系统低成本平滑升级

“根自研” OceanBase 基于原生分布式架构和通用服务器，支持自研服务器及操作系统，让航空业摆脱对传统商业小型机和传统商业数据库的重度依赖。某航信在选型时进行了近 50 项涵盖所有场景的可靠性测试，OceanBase 数据库近乎满分通过了所有测试。

OceanBase 数据库针对 Oracle、MySQL 这两种应用最为广泛的数据库生态都给予了很好的支持，可为民航业传统数据库升级提供数据库稳定支撑能力。同时，OcenBase 提供自研数据库工具集，包括迁移评估工具和数据迁移工具，可一站式升级。提供源数据库和目标库的全数据一致性校验能力，保障数据库升级质量，同时反向链路的数据同步为无损回滚能力提供保障。

除了提供涵盖网络传输、用户认证、操作审计、存储安全等各层次的标准安全功能外，OceanBase 还同时提供 5 层防御机制确保数据在任何场景下都保证 100% 的安全性，从数据角度保证民航营销服务、航班运控、机务飞行等业务系统的整体安全性。

二、高度可用：牢守民航业务连续性“生命线”

民航业务对连续性要求极高，系统异常对旅客出行体验有最直接的影响，尤其在航班座控、机票销售、离港运行、旅客服务等系统中，单一机房故障都可能导致全球化业务中断。所以对于高可用与灾备能力以保障运营连续性有着非常高的要求。

OceanBase 采用无共享（Shared-Nothing）的多副本架构，具备极高的可用性和容错能力。一体化数据库通过多场景容灾以及单机、主备、分布式等多样化的部署形态，可实现同城多活、异地双活、跨航站楼多活、多云一体化等高可用和容灾模式。

图3:某机场信息中心+多航站楼同城三机房容灾架构

图4:某航司异地双机房容灾架构

在自研数据库中，OceanBase 首先实现 RPO=0，RTO＜8s，为民航复杂场景下的安全运行筑牢高可用防线，保障民航业务系统 7×24 无间断对外提供服务。

三、弹性扩容：从容应对民航业务高峰流量

民航业面临国庆、春节等重大节假日，以及随心飞、秒杀/红包促销活动时常遇高峰流量。以电商系统为例，大型航司单日的查询量可达 30 万- 50 万。对系统的高并发高性能有着非常高的要求。

OceanBase 一体化分布式数据库支持在线进行平滑扩容或缩容，并且在扩容后自动实现系统负载均衡，对应用透明，确保系统的持续运行。当集群存储容量或是处理能力不足时可以随时扩容，系统会自动进行数据迁移，根据机器的处理能力将合适的数据分区迁移到新加入的机器上。系统扩展比可以达到 1:0.9，使用户投资的硬件被最大化地利用。同样，在系统容量充足和处理能力富余时，也可以在线缩容以降低成本。

通过该能力，可以支持大数据量、高性能的业务系统需求，从容应对民航业务高峰流量的同时实现成本与业务支撑能力的均衡，使技术不再成为业务的阻碍点。

四、加速AI落地：构建智慧民航数据中枢

HTAP 混合事务交易与实时分析处理是民航核心系统的强诉求，如运行指挥中心的决策分析。OceanBase 一套引擎支持 OLAP + OLTP 工作负载，打破“数据竖井”，让民航核心系统具备复杂查询与实时多维度分析能力。

随着 AI 应用的不断深入，民航需处理旅客行为画像、行李追踪图像、航班调度半结构化、非结构化等多模态数据，需要关联航班动态、停机位状态、地勤资源、气象数据、行李数据等多源信息。

OceanBase 一个数据库支持 JSON/GIS/XML 等多模数据类型，可以高效存储和管理海量的多类型数据格式，并将传统的关系型、多模、多工作负载等数据库特性与分布式的优势结合起来，提供高性能、高可用性和灵活的数据管理能力，减少了多系统集成带来的复杂性和成本问题。

OceanBase 的多模一体化和向量能力，高效和稳定支撑各类民航 AI 应用场景，支撑航班调度数据的秒级分析、旅客行为标签的精准检索等多模态场景，助力航司动态优化航线网络、预测客流高峰等智能业务场景，推动民航系统从“数据存储”向 “智能决策中枢”演进。

典型实践案例

中国南方航空（以下简称“南航”）于 2024 年启动信息中心 DBXC1.0 数据库升级项目，选型 OceanBase 自研数据库应用于电商核心业务系统，并逐步应用扩大到营销、运行、内控等各业务领域。

目前 OceanBase 已应用于其核心业务系统如电子客票、订单系统、支付中心、客户中心等，以及常旅客、南航E行、数据仓库、精准营销等 80 余套。

在南航升级过程中，数据库兼容性均超 99.9%，应用侧极少改造实现了 MySQL 和 Oracle 的平滑升级，同时完成了业务系统基于自研服务器、操作系统和数据库的全栈自研生态搭建。借助 OceanBase 的水平扩展、多活、高可用等能力，南航可从容应对业务高峰流量，业务系统连续性高达 99.99%，保障民航空业务系统 7×24 无间断对外提供服务。

此外，基于 OceanBase 多租户的资源隔离、动态调整及水平扩容能力，将几十套分散业务系统的集中式数据库整合到 4 套 OceanBase 集群中，实现业务系统数据库资源整合、打通多业务系统数据协同处理能力并降低整体运维复杂度；通过 OceanBase 高压缩比的分布式存储引擎，南航实际业务场景中数据压缩能力是传统数据库的 3 倍以上，显著降低数据存储成本。

中国联合航空于 2022 年启动数据库升级选型工作，基于 OceanBase 的高可用能力、一体化架构、云化管理等能力打造新一代数据库底座，支撑电商、交易、会员、营销、新版积分商城、产品生命周期管理等众多关键业务系统。

中联航基于公有云和专有云的混合云架构实现跨云和云上+云下部署架构，组成跨多数据中心的分布式数据库集群，具备任一机房损毁而数据不丢失、数据库服务不间断的原生容灾能力。使用 1 套 OceanBase 一体机和 1 个 OceanBase 数据库集群整合了之前几十套传统集中式数据库，在数据库整合的同时，实现了各个应用数据库之间资源的动态调整，也实现了 1 个管控平台对于所有数据库的监控、告警、运维。

基于 OceanBase 提供高性能、低成本的数据库整体解决方案。经过中联航的业务峰值验证，OceanBase 数据库一体机可以提供超过十万/秒的业务 TPS；并且 OceanBase 数据库在中联航的数据压缩率超过 5 倍，通过对性能无影响的压缩能力大幅降低存储使用成本。

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