地球，如何打败“三体文明”？
2022/2/28 量子学派
“三体世界”如何延续文明？
读《三体》时，一直有个疑问。
三体文明进化了196次，中间屡遭毁灭性打击，为何文明没有中断？
地球文明只要毁一次，无论多先进，马上退回农业时代。
三体文明遭受的毁灭性打击有多可怕：
1、在乱纪元时代，极昼极夜、极寒极热都随时出现。
2、三体是个混沌系统，还有更多无法预测灾难，例如电磁冲击等。
3、如果出现“三日凌空”，三颗太阳(恒星)靠近文明将瞬间被毁灭。
……
个别三体人可以通过“脱水”逃过劫难，继续传承生命。
可文明呢？这个如何传承下来？
源自新加坡制作设计师 SHI MIN YONG
196次的毁灭，任何一次都让文明的努力前功尽弃。
但三体文明一直在匀速前行，文明并没有中断，并且发展出高级文明。
《三体》这本书里，并没有解释三体文明如何延续。
但大致可以推断，三体文明能够传承下来，可能与文明的“分布式数据库”有关。
只要找出三体文明的弱点，我们才有可能对抗它。
文明密码：分布式数据库
那什么是“分布式数据库”？
地球文明这样解释：用计算机网络将物理上分散的多个数据库单元连接起来组成的一个逻辑上统一的数据库。
举个简单例子：
Y公司为保障数据安全，以防在地震、火灾、水灾、黑客攻击等突发状况中被一锅端，而选择在A、B、C不同城市建立数据基地，这3个基地在数据方面互联共享。
说起来很简单，涉及到具体技术就很复杂：数据同步、容错性、事务一致性、事后回滚……
那么三体文明，如何将文明数据分布存储？
No.1
猜想一
每一个三体人，都是三体文明中彼此互联的“节点”。每一个三体人，都保存着三体文明的全部数据，也就意味着每一个三体人，都保存着全部文明。
如果这个猜想是正确的，那么只要有一个三体人存在，那么三体文明就不会断代。
但这个猜想过于理想，它存在一个很大的问题，三体文明非常智慧，数据必然庞大，一个三体人节点如何存储超大数据呢？
No.2
猜想二
三体文明经过计算，在三体世界不同的几何拓扑点备份文明，甚至有可能在其它星球上都有备份，通过更好的类Paxos一致性算法，进行动态调整容错率，就有可能进行分布式存储。
三体人之间的交流是镜面映射，彼此一同共享信息，交流技术，很容易将获取的知识上传到三体的分布式数据库上共享，三体文明在分布结构上具有天然优势。
残酷的三体世界，三体人在进化中必然选择“分布式数据”来传承文明。
这是唯一选择，也是三体能够传承下来的文明密码。
地球文明：集中式数据库
爱因斯坦说：
我不知道第3次世界大战会使用什么武器，但第4次世界大战肯定是棍棒和石头!
为什么会这样讲？
底层其实是由技术决定的。
地球文明的传承形式，本质上是集中保存数据，一旦数据被毁灭，文明会整体退步，我们的后人如果还要干架的话，他们得像原始人一样，重新拿起石头作为武器。
现在看来，地球文明混到现在是真的幸运，地球文明又是真的脆弱。
那什么是集中式数据库？
在集中式数据库中，数据存储统统都在中央系统，由数据库管理系统进行管理，所有的处理都由该大型系统完成。集中式数据存储的主要特点，是在物理上把所有数据保存在一个地方。
地球文明在很长一段时间里，数据都集中在一起。比如：
No.1
亚历山大图书馆曾是地中海文明的太阳，也是古代藏书量最大的图书馆，但最终不幸被毁灭，这是人类文明最凄凉的篇章之一，它的毁灭不仅使欧洲进入了黑暗时代，更阻碍了科学、哲学、医学和文学数千年来的发展与进步。
No.2
那如何让这些知识传承下来呢？《华氏451》一书中谈到了有独裁者想毁掉城市里的书籍，最后城市里的每一个人将自己当作存储器，纯粹依靠人脑来进行记录。然而，这不是最好的办法，只要有一个人失忆，知识就不完整。
……
这就是集中式数据库的一些缺陷，地球文明发展到今天，是不是需要考虑文明备份的问题？
我们真的是天选之子，一直这么幸运？
“三日凌空”之于三体文明的意义，就如同罗马军团之于迦太基，维苏威火山之于庞贝，西班牙殖民帝国之于玛雅文明。
我们不难想象，如果三体文明不是分布式的保存，它将难以避免被终结的命运。
数据进化论：从集中到分布
人类文明，已经基本数据化。
而数据处理从集中走向分布，也是文明不断升级的过程。
随着互联网快速发展，集中式数据库已越来越难以满足用户需求。
原来的单体系统架构，逐渐演变为分布式系统架构。
数据库一向与操作系统、中间件并列为三大基础软件，是全球互联网企业的兵家必争之地。这是一个古老的国际战场，但却时刻都在竞争。
今天，“原生分布式数据库”则以其高可用性、高扩展、高兼容、灵活部署、混合负载、多租户以及透明性等诸多特性，正成为企业核心系统升级的首选。
2021年1月5日，全球知名的IT研究与顾问咨询公司Gartner与OceanBase联合发布的白皮书《原生分布式数据库引领数据管理技术发展趋势》指出：
“原生分布式数据库运行在多个数据节点之上，可配置多个数据副本，它采用一致性协议保证了全局事务的一致性，是适应云环境的新一代数据库产品，为企业核心系统升级提供了更好的选择。”
近年来发展分布式数据库已成大势所趋。根据Gartner测算，2021年全球分布式数据库市场规模达到38.4亿美元，2025年将达到72.8亿美元。
而根据IDC测算，中国关系型数据库软件市场年复合增长率达到29.5%，其中云数据库增长贡献较大。云+分布式是数据库未来发展的关键趋势。
全球优秀公司都在激烈争夺，蚂蚁自主研发的OceanBase就是其中杰出代表之一。OceanBase 连续8年稳定支撑双11，是全球唯一在TPC-C和TPC-H测试上都刷新了世界纪录的国产原生分布式数据库。
在2021年，OceanBase取得了这些成就：
No.1
在IT168和ITPUB的《国产分布式数据库选型及满意度调查》中，OceanBase在产品选择和使用上是金融企业核心系统数据库的第一选择，且用户满意度在国产分布式数据库中排名第一。
No.2
Gartner最新的研报认为，原生分布式数据库是未来数据处理的发展趋势，越来越多的企业选择OceanBase作为核心系统升级的首选。
No.3
Forrester最新研报显示，OceanBase是中等营收规模赛道中唯一一家来自中国的数据库厂商，也是全球唯三具备实现Forrester定义的分布式数据库细分功能、全覆盖能力的厂商。
致命均衡：安全与效率
数据库，操作系统都是基础软件。
没有好的数据库系统，IT强国就缺一条腿。
几乎所有的应用软件，都要基于数据库来存储、管理和处理数据，它的性能直接影响到软件的运行效率、可拓展性、灵活度和可靠性。
但不管哪种形式的数据库，都要解决一个亘古不变的难题：
如何保持安全与效率的均衡，实现性能最优化。
而在数据库构架设计中，主要有Shared Everything、Shared Disk、Shared Memory和Shared Nothing等。
数据库架构设计对比
No.1
Shared Everything
指单个主机独立支配CPU、内存、磁盘等硬件资源，其优势是架构简单，搭建方便。缺陷是数据并行处理能力较差，扩展性较低。
No.2
Shared Disk
CPU和内存对于各个处理单元私有，但各节点共享磁盘系统。这种共享架构当存储器接口使用饱和时，磁盘IO成为了系统资源瓶颈，节点扩充并不能提升系统性能。
No.3
Shared Memory
指多个节点共享内存，各CPU间通过内部通讯网络进行通讯。但与Shared Disk类似，当节点数量过高时，内存竞争将成为该系统的瓶颈。
No.4
Shared nothing
是一种分布式计算架构，每一个节点都是独立、自给的，整个系统中没有单点竞争，各处理单元之间通过协议通信，并行处理和扩展能力更好。
OceanBase数据库采用 “Shared-Nothing 架构”，数据库各个节点之间完全对等，每个节点都有自己的SQL引擎、存储引擎，运行在普通PC服务器组成的集群之上，具备可扩展、高可用、高性能、低成本、云原生等核心特性。
OceanBase 数据库支持数据跨地域部署，每个地域可能位于不同的城市，距离通常比较远，在一定程度上保证了安全性。 一个地域可以包含一个或者多个Zone，Zone是一个逻辑的概念，它包含了 1台或者多台运行了OBServer进程的服务器。
每一个Zone上包含一个完整的数据副本，由于 OceanBase数据库的数据副本是以分区为单位的，所以同一个分区的数据会分布在多个Zone上。
每个Zone会提供两种服务：
总控服务和分区服务。其中每个 Zone 上都会存在一个总控服务，运行在某一个OBServer 上，整个集群中只存在一个主总控服务，其他的总控服务作为主总控服务的备用服务运行。
主总控服务的存在，保证了数据库在资源调度、资源分配、数据分布信息管理以及Schema管理方面的效率。
OceanBase这个从0到1完全自研的数据库系统，可以说融合了集中与分布的两者之间的优点。
OceanBase，
十一年打磨，厚积薄发
不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江河。
从2010年开始立项目到今天，OceanBase已经走过了十年以上的征程。
立项之初，其目标就是做原生分布式数据库，当时业界并没有什么参考方案，但也成就了OceanBase从0到1。
2013年，OceanBase正式进入电商业务，在阿里巴巴电商平台应用中，服务了几十个电商平台的业务系统。
2017年， OceanBase走出阿里巴巴和蚂蚁集团，开始对外商业化，南京银行是第一家运行OceanBase的外部客户。
2020年， OceanBase正式进行独立公司化运作；同时，TPC-C取得7.07亿tpmC的成绩，再次打破由自己创造的世界纪录，并支持HTAP混合负载。
2021年， TPC-H30T夺冠，HTAP能力行业领先。
十年磨一剑，铸造了今日位列行业领先位置的OceanBase。不仅做到了完全自研，而且能够做到敏捷响应用户需求，产品快速迭代，以产品驱动增长。
今天，OceanBase已经不仅仅限于金融领域，也开始走向人社、能源、通信等重要的基础性行业。
OceanBase的未来，是星辰大海。
地球文明，正在备份……
OceanBase表现杰出，全国1/4头部金融客户将它作为核心系统升级的首选。
而从非金融领域来看，OceanBase凭借稳定、出色的性能，高可靠性和高性价比，已经从金融走向千行百业。
No.1
2020年，山东移动的数据库，开始正式迁移至OceanBase的系统中。
在迁移过程中，OceanBase的高兼容性和OMS迁移服务，保障了山东移动多个核心业务系统实现平滑迁移。
在全面搬迁至OceanBase之后，业务详单处理效率提升30%，存储投入成本降低90%，硬件和维保成本大幅降低，三数据中心的OceanBase集群部署，组成了跨越多数据中心的分布式数据库，实现 RPO=0的机房级别容灾能力。
No.2
2021年12月28日，江西人社厅宣布采用OceanBase数据库，在全国率先对接养老保险全国统筹信息系统，并在人社领域内首个开展国产化试点。目前，江西社会保险系统的核心数据，包括机关养老、企业养老、工伤保险及财务等数据，都已在OceanBase上稳定运行。
系统迁移至OceanBase后，可实现征缴计划生成从16小时降至最快9分钟。基于OceanBase多数据副本分布式架构，可确保数据万无一失，7x24无间断对外提供社保信息实时查询功能。
No.3
石油巨头中石化，则将23套分散加油卡系统数据库，全部集中到OceanBase的1套新加油卡系统中，大量节省了成本。
同时，新的系统可以支撑近3万家加油站，让用户一张加油卡“行天下”，全国都能用，支持交易流水由“天”级降低到“秒”级，实现一体化班日结和报表需求，有力推进中石化生活综合服务商战略转型。
No.4
国家电网的传统数据库，在升级到OceanBase数据库后，在电费发行场景、电费提取场景、自动化抄表场景等核心业务实现性能的大幅度提升。
……
表面上这是在备份各行业的经营数据，可这些数据不也是文明的一部分吗？
如果我们将视野放得更广阔一些，将时间尺度拉得更长远一些。
这个貌似繁华的星球，是否也应该给自己思考一下退路。
宇宙很残酷：
它给岁月以文明，不是给文明以岁月。
在二向箔到来之前，地球文明需要分布式备份。
OceanBase，正是我们的好工具……
地球，消灭不了“三体文明”
三体文明只是科幻小说的创造，现实中它并不存在。
我们也不必去消灭三体文明，而是应该去思考是否真有这种文明存在，它存在的文明密码又是什么？
透明思考真的存在吗？分布式数据库带来怎样的启发？
可能有人说，三体文明再分布，最后还不是被一个光点给灭杀。
是的，因为三体还不是恒星级文明，它没有在星系之外给自己文明备份。
所以，不是它的分布式数据有问题，而是因为分布得还不够。
如果三体早一步发展成为恒星级文明，那么金牛座那一场不为人知的杀戮，并不能影响它文明的继续发展。
地球文明能发展到今天，真的是极其偶然。
任何宇宙里的风吹草动，可能就会让整个文明灭绝。
一想到这里我就有点焦虑，我要飞去火星，分布式存储下碳基文明。
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