联通软研院携手海量数据库的自主创新实践

中国联通软件研究院是中国联通集团数字化转型的核心技术引擎，承担集团内部业务支撑系统、大数据平台及前瞻性技术的自主研发与应用，在行业内率先实现了核心系统全栈集约化，承载全世界单体最大运营商业务运营系统，服务超4亿+用户。

2024年，中国联通软件研究院携手海量数据，采用基于开源openGauss内核研发的海量数据库Vastbase，成功支撑了中国联通上百个关键系统的国产化替代升级，已在联通内部完成100+系统，350+节点的国产数据库的替换上线工作，以坚实的基础软件数据库底座，强有力地支撑了中国联通内部业务的需求。

其中，联通商城系统数据库自主创新案例成功入选全球计算联盟（GCC）的《2024年度全球计算产业案例汇编（GMVPS）》智慧行业应用类案例。

案例背景：无中断的扩容挑战

联通商城系统此次数据库自主创新，核心之一是对其报表系统进行扩容。该系统日均处理海量数据分析请求，随着业务激增，原数据库面临磁盘使用率超90%、CPU等待高达60%的严峻挑战，IO性能瓶颈已影响系统稳定性。如何在不中断业务的前提下，实现数据库高效扩容与性能跃升？

技术路线的选择

选型之初中国联通软研院提出了全栈国产化的需求：

●极端情况下能运营吗？能安全运营吗？

●有足够的XC生态支撑吗？

在此等要求下，结合多轮测试沟通，最终选择了基于开源openGauss内核打造的海量数据库Vastbase。

openGauss是一个由学界、产业界和用户共同打造的开源社区，开源4年多来，社区快速发展，成为国内最活跃的开源数据根社区。

海量数据作为最早加入openGauss社区的合作伙伴，是openGauss技术路线坚定的支持者和贡献者，在内核优化、兼容性打磨、生态工具、资源池化等关键技术创新上持续投入，与openGauss保持紧密合作，是紧随华为的社区内核贡献单位。

海量数据的Vastbase G100，作为openGauss社区商业发行版的杰出代表，通过了国家安全可靠测评，成为openGauss用户最多，覆盖最广的商业发行版。

解决方案：助力联通商城App自主升级

根据中国联通的核心需求，海量数据依托全栈技术实力与行业经验积淀，在此次中国联通商城系统数据库自主创新中深度融合底层基础设施优化与上层业务场景特性，通过硬件资源配置优化、数据库内核深度调优及数据库强同步的架构设计提供了"硬件扩容+参数调优+架构设计"三位一体的解决方案：

磁盘容量告急，IO性能瓶颈

问题

原数据库存储空间仅剩1TB，未来5年需承载8TB数据；磁盘读写速度不足，拖慢业务响应。

突破

✓扩容方案：部署8块3.84TB高性能SAS SSD，RAID10配置，容量提升至15.36TB，读写速度翻倍（读4000MB/s，写2000MB/s）。

✓智能压缩：行存表压缩技术节省50%存储空间，填充因子优化再提升20%利用率。

CPU高负载，内存分配不合理

问题

CPU因IO等待消耗60%资源，内存动态区利用率仅1%。

突破

✓参数调优：共享内存扩容至128GB，数据缓存命中率提升，物理IO减少；排序、批量操作效率显著优化。

✓资源再分配：动态内存精准调控，释放冗余资源，CPU负载下降30%。

业务连续性保障

问题

迁移需确保RTO≤30分钟、RPO=0（零数据丢失）。

突破

✓1主1备强同步架构：支持秒级故障切换，极端场景人工介入兜底，业务无感知迁移。

✓全量备份带宽升级：25GE网卡保障6小时内完成8.9TB备份，峰值带宽达432MB/s。

项目亮点：构筑通信行业数据基石

前瞻性设计：5年数据增长预判，容量与性能双冗余，支撑长期业务扩展。

国产化适配：全栈国产化方案安全可控。

极简迁移：物理流复制技术实现数据无缝迁移，业务停机时间趋近于零。

成本最优：硬件资源按需调配，避免过度投资，TCO（总拥有成本）降低25%。

客户价值

性能飞跃：查询效率提升40%，高并发场景下系统稳定性达99.99%。

风险可控：从参数优化到架构解耦，系统性降低运维复杂度。

行业标杆：为大型企业数据库扩容与国产化替代提供可复制的技术范本。

中国联通商城系统此次数据库自主创新不仅是技术的升级，更是业务韧性的全面跃迁。通过“硬件扩容+参数优化+架构设计”三位一体的解决方案，成功破解高负载、低效率难题，为千万级用户提供丝滑体验。