解决方案 | 考试管理系统四步替换开源MySQL 性能平均提升14倍
2024.05.10数据库作为信息技术底层的核心基础软件，应用于千行百业的信息系统之中，其系统安全性近年来备受关注，诸多行业开启了数据库国产化替代之路。基于此背景，某地考试管理系统作为一项重要的公共服务平台，同样面临着数据库国产化替换的需求与挑战。 该考试管理系统平台是用于组织、管理和执行考试的信息系统，旨在通过该平台简化考试流程，提高考试效率，确保考试的公正性和准确性，主要包括：考生信息管理、考试科目管理、考试安排管理、试卷管理和生成、成绩管理、报表和统计、权限和安全管理、系统设置和维护等功能模块。同时，涵盖多种数据采集模式，包括纸笔阅卷采集、网上阅卷采集及在线考试（机考）采集三种大数据采集模式，并在全部考试科目中实施。 系统原先使用MySQL开源数据库，存在一定的安全隐患和技术支持问题。为保障考试管理系统的安全稳定运行，降低对国外技术的依赖和风险，该单位决定将考试管理系统原MySQL数据库替换为国产自主可控数据库，从而实现技术自主与安全可控，保障数据安全、业务连续性和系统稳定性。 考试管理系统对数据库有哪些需求？ 该考试管理系统需实施国产化替代，优先选择国产数据库产品，降低技术依赖，提高系统自主可控能力。要求新选用的国产数据库需适配全国产架构，对国产CPU、服务器和国产操作系统有优异的兼容性； 系统涉及大量考生个人信息，需确保数据在存储、传输和处理过程中的安全性，防止数据泄露、篡改等安全风险； 要求数据库高度兼容MySQL，将业务应用改造量降到最低，以实现数据库的平滑无缝迁移，减少迁移成本和改造工作量，从而降低迁移替换工作的难度与复杂度； 为降低系统上线后运维人员的工作量，要求数据库拥有完备的配套工具，以便完成数据库的迁移、同步、备份、运维管理、监控等工作。 详尽调研业务需求 4步高效完成数据库迁移&运行工作 万里数据库通过对原系统使用数据库的详细调研，收集并梳理考试管理系统、数据库等信息，了解各业务模块功能、数据流转和关联关系，以此作为依据制定项目实施方案，明确服务器资源配置、数据库部署架构、数据库迁移方式等方案细节，最终制定出详细、精准的数据库迁移替代方案。 ▲ 考试管理系统解决方案架构图 数据库整体迁移替代方案分为四步走： 第1步：迁移前测试、性能优化 在启动实际数据库迁移工作之前，需在GreatDB数据库上进行充分测试，结合考试管理系统的特点进行索引优化、查询优化等操作，提高数据库在高并发场景下的性能处理能力，以确保满足考试管理系统对数据库的性能需求。 第2步：完成数据迁移 制定详细的数据迁移计划，包括数据备份、数据转换策略、数据迁移步骤等计划。之后，采用数据迁移工具GratDTS将MySQL数据库中的数据迁移至GreatDB数据库，确保数据完整性和一致性。同时，在迁移过程中，对数据进行加密处理，保障数据安全。 第3步：加强数据安全防护 利用GreatDB数据库拥有的安全功能，如访问控制、数据加密、审计等，加强数据安全防护。 第4步：构建数据库管理体系，开展数据库技术培训 在完成数据库迁移部署和安全防护后，接下来就要基于GreatDB构建数据库的整体运维管理体系，通过GreatADM运维管理平台可实现数据库的全生命周期管理与运维，大幅降低运维人员工作量和运维难度。此外，还需面向用户开展国产数据库技术培训，提升运维团队的技术水平和实操能力。 方案优势 安全数据库软件GreatDB由万里数据库自主研发，具有完整的自主知识产权，可降低国外技术依赖，提高系统的自主可控能力。部署安全数据库GreatDB后，考试管理系统可基于普通国产服务器部署运行，帮助客户降低硬件成本，且性能更优； GreatDB数据库使用标准的MySQL协议，可无缝对接MySQL技术路线生态组件，使得数据库迁移业务应用改动小，实现无缝平滑迁移的同时，改造成本最低； 安全数据库GreatDB能最大限度地提高多线程应用的并发执行能力，比原有开源MySQL性能平均提升14倍，CPU使用率相比开源MySQL降低超过50%。 尤其是性能提升方面，MySQL的SQL查询为单线程，无法使用多核CPU资源，导致单个线程查询性能难以满足数据量大的业务系统需求。相比之下，GreatDB对并行处理技术进行优化，通过B叉树特性修改了并行执行策略，使得并发越高，并行效果越好。最终，经过TPCC测试，GreatDB的性能水平较MySQL平均提升14倍，最高可提升32倍。 此外，GreatDB通过数据迁移和加密处理，能降低数据泄露、篡改等安全风险，其具备访问控制、数据加密、审计等完善的安全机制，可有效保障数据安全； 为考试管理系统部署GreatADM数据库运维管理平台，不仅能规范数据库运维管理，降低运维成本。并且，GreatADM提供图形化的SQL操作平台，支持SQL语句查询与结果集展现、用户管理、库表管理，支持数据库集群的备份/恢复、集群巡检功能，能帮助运维人员更便捷地维护数据库。 综上所述，某地考试管理系统的数据库国产替代是一项符合国家战略需求、可提升国家信息安全和自主创新能力的重要工作，能减少对国外数据库的产品技术依赖，增强我国在关键信息技术领域的自主创新能力。 该考试管理系统数据库国产替代解决方案，将原有MySQL开源数据库替换为GreatDB安全数据库，不仅响应了国家相关政策，有利于该系统在符合国家战略方向的前提下高效运行，还能提升数据安全性和系统性能，实现技术自主可控，长远来看更有利于推动中国数据库产业的蓬勃发展、加速信息技术国产化进程。
