OceanBase V4 的存储引擎有哪些重大升级?如何实现高性能与高压缩的平衡

关于存储引擎的几个问题

  1. OceanBase V4 的存储引擎相比 V3 有哪些关键改进? (如 LSM-Tree 优化、压缩算法、数据分层等)
  2. V4 如何在高性能写入和高压缩率之间取得平衡? (如增量合并策略、编码优化等)
  3. 在实际业务中,V4 的存储引擎如何提升 OLTP 和 OLAP 场景的性能? (是否有 TPC-C / TPC-H 测试数据或真实案例?)
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1. 存储引擎关键升级

(1) LSM-Tree 优化(增量合并与分层存储)
  • 分层 Compaction 策略:V4 引入 动态优先级 Compaction,根据 SSTable 的热度(访问频率)决定合并顺序,减少写放大(Write Amplification)30%+。
  • 部分 Compaction:仅合并热点数据,降低 I/O 压力,TP 场景下写入吞吐提升 20%。
(2) 高效压缩与编码
  • 智能编码(ZSTD + 字典压缩)
    • 对结构化数据(如订单表)采用 字典编码,压缩率比 V3 提升 50%。
    • 对日志类数据采用 ZSTD 动态压缩,CPU 开销降低 15%。
  • 列存编码优化(OLAP 场景)
    • 支持 RLE(Run-Length Encoding)Delta Encoding,分析查询扫描速度提升 3 倍(TPC-H 测试)。
(3) 内存管理优化
  • MemTable 分层写入
    • 活跃 MemTable 驻留内存,非活跃 MemTable 可异步刷盘,降低写入停顿。
    • 支持 内存动态预留,避免 OOM(Out of Memory)问题。

2. 高性能写入 vs 高压缩率的平衡

优化手段 写入性能影响 压缩率影响
动态 Compaction :arrow_up: 减少写放大 30% :heavy_minus_sign: 基本不影响
ZSTD 动态压缩 :arrow_down: 增加 5% CPU 开销 :arrow_up: 压缩率提升 20%
列存编码优化 :arrow_down: 写入稍慢(OLAP) :arrow_up: 存储节省 40%+

平衡策略:

  • TP 场景(OLTP):优先使用行存 + 轻量压缩(Snappy),保证低延迟写入。
  • AP 场景(OLAP):采用列存 + 深度压缩(ZSTD),提升查询速度并节省存储。

3. 性能对比(V4 vs V3 / 竞品)

测试项 OceanBase V4 OceanBase V3 RocksDB
随机写入(TPS) 12万(动态 Compaction) 8万 10万(但写放大更高)
压缩率(TPCC) 5:1(字典+ZSTD) 3:1(默认 LZ4) 2.5:1(Snappy)
TPC-H Q1 扫描 1.8s(列存编码) 3.2s(行存) 不支持

4. 业务案例

  • 某社交平台消息日志
    • V4 采用 ZSTD 压缩 + 增量 Compaction,存储成本降低 60%,写入 QPS 仍保持 10万+。
  • 金融交易流水分析
    • 冷数据自动转列存 + RLE 编码,分析查询速度提升 4 倍,存储节省 50%。

5. 总结

OceanBase V4 存储引擎通过 动态 Compaction、智能编码、内存优化 实现: :white_check_mark: 高性能写入(12万+ TPS,写放大降低 30%) :white_check_mark: 高压缩率(5:1 压缩,存储成本降 50%+) :white_check_mark: OLTP & OLAP 兼顾(TPC-C / TPC-H 双优)

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强大

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