揭秘「微信支付」背后的数据库 TBase ：每天支撑 10 亿笔交易

　　8月28日，腾讯云正式在北京面向全球用户同步发布五大战略级新品，包括数据库智能管家DBbrain、云数据库TBase（由腾讯 TEG 研发，内部支撑微信支付，现在是通过腾讯云对外服务）、数据库备份服务DBS、云数据库Redis混合存储版，以及自研云原生数据库CynosDB商业化版本。
并宣布未来战略上聚焦三大主航道，包括云原生、自治、超融合三大主航道，完善自身产品矩阵。让融合了云与AI能力的数据库变得更智能、稳定、可靠、安全、便宜，推进百万企业全面“上云”进程。
作为企业IT的核心系统之一，数据库市场正在面临根本性变革。在全面上云的大趋势下，传统的数据库上云模式逐渐无法满足客户业务的快速扩展和智能运维需求。客户需要的是一套能够灵活扩展、智能诊断，支持跨云融合的新一代云端原生数据库系统，未来数据库发展方向将从“数据库+云”模式全面转向“云+数据库”模式。
腾讯云HTAP 数据库 TBase

　　TBase是腾讯自主研发的分布式国产数据库，提供领先的HTAP能力，在提供NewSQL便利性的同时完整支持分布式事务并保持SQL兼容性，支持RR、RC、SSI三种隔离级别，同时兼容Oracle语法。对于日益多元化的企业客户，TBase满足了他们对业务融合、场景融合、管理融合的更高诉求。强大的安全和容灾能力，让TBase已经成功应用在腾讯内部的微信支付，以及外部众多金融、政府、电信、医疗等行业的核心业务系统。
TBase采用分布式集群架构（如下图）， 该架构分布式无共享(share nothing)模式，节点之间相应独立，各自处理自己的数据，处理后的结果可能向上层汇总或在节点间流转，各处理单元之间通过网络协议进行通信，并行处理和扩展能力更好，这也意味着只需要简单的x86服务器就可以部署TBase数据库集群。
下面简单解读一下TBase core的各个模块：

　　Coordinator：协调节点（简称CN），对外提供接口，负责数据的分发和查询规划，多个节点位置对等，每个节点都提供相同的数据库视图；在功能上CN上只存储系统的全局元数据，并不存储实际的业务数据。

　　Datanode：处理存储本节点相关的元数据，每个节点还存储业务数据的分片，简称DN。在功能上，DN节点负责完成执行协调节点分发的执行请求。

　　GTM：全局事务管理器(Global TransactionManager)，负责管理集群事务信息，同时管理集群的全局对象，比如序列等。

　　
在这个架构下，TBase集群具有下面几个能力：

　　多活/多主：每个coordinator提供相同的集群视图，可以从任何一个CN进行写入，业务无需感知集群拓扑；

　　读/写扩展：数据被分片存储在了不同的DN，集群的读/写能力，随着集群规模的扩大而得到提升；

　　集群写一致：业务在一个CN节点发生的写事务会一致性的呈现在其他的CN节点，就像这些事务是本CN节点发生的一样；

　　集群结构透明：数据位于不同的数据库节点中，当查询数据时，不必关心数据位于具体的节点；

　　
TBase的share nothing集群架构方便了业务接入，降低了业务接入的门槛。核心能力
特性

　　分布式事务一致性：TBase引入全局事务管理节点来管理分布式事务，通过拥有自主专利的分布式事务一致性技术来保证在全分布式环境下的事务一致性。

　　HTAP双引擎：TBase具备事务和分析混合处理技术。提供了高效的OLTP能力和海量的OLAP处理同时能力，可降低业务架构复杂度和成本。

　　秒级在线扩容：在控制台点击即可实现在线自动扩容，对业务影响时间可以控制在秒级。

　　企业级数据安全：内核支持三权分立的体系，提供数据透明加密，数据脱敏访问，强制访问控制等多个层级的数据安全保障能力 。

　　去O最佳选择：同时兼容PostgreSQL以及大部分Oracle语法，支持诸多企业级特性，是去O的最佳选择。

　　便捷管理：提供备份、恢复、监控、迁移等全套解决方案，通过运维管理平台便捷管理集群。

　　应用场景

　　HTAP业务系统：在数据库系统应用中，OLTP场景涉及数据量小，但对返回实时性要求高，OLAP类场景涉及的数据量和计算量大，但是对实时性要求不高。一套系统里能同时覆盖OLTP以及OLAP场景是业务对数据库系统的一个很强烈的诉求，TBase通过特有的架构设计已经有了不少的HTAP业务场景的落地案例。

　　物联网地理信息系统：在物联网场景中很多的传感器数据接入数据（热点WIFI数据，车辆行驶数轨迹数据等），这些数据都包含一些点位信息（经度和纬度）。结合这些位置信息和已有的地理信息进行关联分析，可以得到价值很高的数据。TBase支持最先进的开源地理信息引擎PostGIS，可以提供丰富高效的地理信息处理能力。

　　实时高并发事务系统：互联网、移动联网、电商等业务的蓬勃发展，使客户量不断增长，业务核心系统需经受高并发访问的考验。TBase的share nothing架构可以在线平滑地扩展实例规模，从容应对此类场景；同时TBase提供的分布式事务一致性能力能保证高并发场景下的分布式系统事务一致性。

　　微信支付商户订单系统
微信支付商户订单系统提供微信商户支付交易订单的实时写入、实时查询、离线账单下载，订单退款等多种服务，是典型的海量存储，写入实时性要求极高的场景。该集群于2015年上线，稳定运行至今，期间经历多次扩容，机房搬迁等变更，TBase均能够连续提供服务，充分验证了TBase的高可用性以及高扩展性。
除了此次正式对外发布的云数据库TBase，在当天的发布会现场，腾讯云结合人工智能技术推出了数据库智能管家DBbrain。作为一款数据库智能诊断和优化产品，DBbrain为用户提供实时的性能诊断和安全防护，高效的帮助用户定位故障原因、优化建议、协助用户从源头进行预防，并通过AI调参能力，提升数据库整体性能。以下为详细资料，供各位参考。
数据库智能管家 DBbrain
数据库智能管家 DBbrain是一款数据库智能诊断和优化产品。为用户提供实时的数据库防护，在出现故障时高效的帮助用户定位原因并提供解决方案，同时也协助用户进行源头的预防。DBbrain将大量数据库问题的诊断优化工作自动化，利用机器学习、大数据手段快速复制资深DBA的成熟经验，服务于云上和云下企业。
应用场景

　　实时诊断优化：DBbrain为用户提供7*24小时数据库异常发现、诊断分析，并通过智能化告警服务及时触达用户。同时提供专家建议和一键优化功能，利用AI技术为用户提供在线自动优化数据库性能的服务，针对业务访问特性定制化生成最优配置，大幅提高数据库运维效率。

　　安全威胁识别：DBbrain依托腾讯云专业的深度学习算法模型和海量样本训练环境，可应对变化多端的攻击场景，对各类变体攻击以及非常见威胁操作实现监控和告警。结合数据资产信息、敏感数据发现信息，对严重偏离模型的用户、行为、数据进行告警和安全等级评估，帮助管理员发现恶意操作等问题，为用户数据库提供更为精准的威胁分析和安全治理建议。

　　混合云管理数据库：DBbrain完美适用于云上、云下数据库场景，不仅为腾讯云数据库实例提供诊断优化服务，也支持用户自建、其他云部署的数据库实例，采用无入侵设计、安全的数据链路，确保数据安全，助力用户打造数据库混合云管理的统一平台。

　　掌上数据库运维：DBbrain借助微信小程序生态，为用户提供了PC端、移动端的多终端模式。结合用户使用习惯和场景，用户可在移动端体验移动告警、健康日报订阅、异常诊断以及一键优化等功能。

　　我们后续会带来 DBbrain 更详尽的技术解读，敬请期待ing