2025年运营商核心系统数据库分布式升级分析:存储节省80%背后的技术革新

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  • 发布时间:2025/11/26
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2025万字总结:运营商核心系统数据库分布式升级实践-加速核心升级、布局AI引擎白皮书.pdf

我们正站在一个时代的交汇点。对于中国的运营商而言,这个交汇点的一侧,是承载着亿级用户、十万级TPS(每秒事务处理量)的传统核心系统,它们如同数字社会的“老英雄”,功勋卓著却渐感疲惫;另一侧,则是第四次工业革命下,布局AI引擎、锻造新质生产力的宏大蓝图。连接这两端的,正是一场发生在数据基座层面,静默却深刻的革命。

随着数字经济蓬勃发展,运营商行业正面临深刻的数智化转型。在这一背景下,核心系统数据库的分布式升级成为运营商转型的关键环节。本文基于OceanBase在运营商行业的实践经验,深入分析当前运营商核心系统数据库升级的现状、挑战及未来趋势,为行业提供全面的技术洞察。运营商作为国家关键信息基础设施的重要组成部分,其核心系统承载着亿级用户的实时服务。传统集中式架构在扩展性、成本效益和自主可控方面面临严峻挑战,而分布式数据库的升级正成为运营商的必然选择。从2020年山东移动率先实践,到目前覆盖三大运营商、超400套核心系统的规模化应用,分布式数据库升级已从试点探索进入全面推广阶段。

一、政策与技术双轮驱动,运营商数据库升级进入加速期

国家高度重视关键核心技术的自主掌控,要求中央企业在规定时间内完成信息化系统的安全可信替代。这一政策导向为运营商核心系统数据库升级提供了明确的时间表和战略指引。作为国计民生的重要基础设施,运营商肩负着保障国家信息安全和社会稳定运行的重任,数据库升级不仅是技术迭代,更是国家战略的必然要求。

技术演进为数据库升级提供了新的可能性。5G、物联网和智能终端的普及使得数据量呈指数级增长,非结构化数据占比持续攀升。运营商正构建"数据+算力+云计算+大模型"的协同新范式,通过对高质量数据的深度学习与智能提炼,实现网络智能优化、客户服务升级等内部应用,并将这些能力封装为标准化服务产品。这一新型基础设施将成为运营商迈向科技公司的技术基石。

市场需求的变化同样推动着数据库升级进程。在政企市场,千行百业的数智化转型进入深水区,客户不再满足于单一的网络连接或云资源,而是迫切需要融合AI能力、可快速部署的综合解决方案。在个人市场,用户对数字生活体验的要求日益提升,运营商需要基于对用户需求的精准理解,利用AI大模型打造个性化服务。这些需求都对数据处理的实时性、智能化提出了更高要求。

目前,中国移动已采用"省集中"模式,构建"4+N+31+X"分布式云架构;中国联通实现全国BOSS系统大集中,建成全球规模最大的集中计费系统;中国电信推进"云网融合3.0",打造"一云一网一底座"体系。三大运营商的实践表明,IT系统正从"以流程为中心"向"以数据和智能为中心"升级,数据库深度融入云原生、微服务与AI工作流,成为连接算力、网络与应用的"神经突触"。

二、架构转型面临三大挑战,分布式升级成必然选择

运营商核心系统数据库升级面临的首要挑战是业务复杂度高,代码依赖深,迁移风险大。运营商的核心系统历经十余年甚至二十年的持续迭代,大量关键业务逻辑深度沉淀于数据库层。以某省级运营商典型OLAP系统为例,其数据库关联业务系统超千个,管理数据表逾百万张,存储过程与函数超十万个,日均事务处理量达数十亿级。这些代码高度耦合于原数据库技术栈,在向国产数据库迁移时面临语法不兼容、逻辑难等效、性能难保障等挑战。

影响范围广,实施周期紧,资源压力大是第二大挑战。核心系统数据库的替换是一项涉及全网、贯穿多域的系统工程。以BOSS、CRM、计费等系统为例,单省数据库通常关联系统超千个,数据表逾百万张,高峰并发连接数可达数十万。与此同时,工程实施周期被高度压缩,中国移动部分省份已制定"2025年非核心系统替代、2026年启动核心系统切换、2027年全面完成"的阶段性目标。这意味着IT团队需在保障现网稳定运行的前提下,完成技术选型、适配验证、系统重构等全流程工作。

架构转型的刚性需求是第三大挑战。运营商核心系统数据库普遍构建于"Oracle RAC+高端小型机+共享存储"的集中式架构之上,该架构在事务处理性能、强一致性与容灾切换方面表现优异,但存在扩容困难、成本高昂等问题。在国产升级背景下,继续依赖高端专用硬件已不可持续,唯一可行路径是转向基于国产通用服务器的分布式数据库架构。通过数据分片、多副本、共识协议等机制,将集中式负载分散至数十乃至数百台节点并行处理,实现"化整为零、集沙成塔"的水平扩展。

分布式架构在高可用性方面实现系统性跃升。通过多副本强一致复制与自动故障转移,实现秒级故障恢复且零数据丢失;支持同城双活、两地三中心等多活容灾部署,消除单点故障;在线扩缩容与滚动升级,支持"业务无感"运维。这些特性使分布式架构成为运营商实现安全可控、持续演进的必然选择。

三、一体化数据库架构助力运营商实现技术跨越

面向运营商核心系统升级需求,分布式数据库需要具备"两个维度、双重能力":立足当下,必须是"根自研"的数据库,确保安全可控、稳定升级;着眼未来,必须是"面向AI的一体化数据库",支撑敏捷创新、驱动智能升级。

OceanBase作为"根自研"数据库的代表,具备高度Oracle语法兼容性,支持PL/SQL、存储过程、函数、包、触发器等复杂语法结构。在江苏移动的迁移实践中,超过98%的存储过程无需修改即可编译通过,极大降低了代码改造工作量。基于Paxos多副本一致性协议,OceanBase支持"两地三中心"部署模式,实现RPO=0和RTO<8秒的卓越容灾能力,满足运营商对业务永续性的最高要求。

一体化数据库架构包含三个层次:最底层的一体化架构实现单机分布式一体化和多云原生;中间是一体化引擎,包括存储引擎、SQL引擎和事务引擎;最上面是一体化产品,支持多工作负载一体化、多模一体化和向量融合一体化。这种架构带来三大核心价值:降低系统复杂度,减少组件数量、接口依赖与数据流转环节;提升数据时效性,消除ETL延迟与跨系统同步开销;加速AI创新闭环,缩短"数据采集-分析-决策-执行"的链路。

在TP&AP一体化方面,OceanBase实现了一个数据库同时处理高并发OLTP交易和复杂OLAP分析,内置列存引擎与向量化执行框架支撑实时营销、动态计费、用户画像等敏态业务场景。某省移动的经营分析系统查询性能较原数据库提升近5倍,窗口函数、嵌套子查询等复杂分析任务响应更快。

多模一体化能力为AI提供"全域数据视野"。OceanBase原生支持结构化、半结构化、非结构化数据的混合检索,兼容KV、HTable等多种NoSQL存储和访问方式。内置的原生向量数据模型支持高达16000维的向量数据,能够高效处理文本、图像等非结构化数据,为跨模态的关联分析提供统一平台。

向量融合能力提升AI"思考"速度。OceanBase实现SQL+向量一体化的数据处理范式,以单条SQL语句即可完成文本匹配、向量检索等复杂查询,原生支持向量、关系型、GIS、全文检索等多模数据的混合检索。某运营商通过OceanBase完成数据库智能专家ChatDBA的底层架构升级,硬件资源成本直降30%,为行业提供可复用的智能化转型范例。

四、创新实践案例彰显分布式升级显著成效

运营商在核心系统数据库分布式升级方面已积累丰富实践经验。广东移动在CRM&BOSS场景中实现近乎零改造分布式升级,存储节省80%。面对约1.2亿用户、六个区域核心系统的复杂环境,OceanBase高度兼容Oracle语法和对象,兼容性超过99%,需应用适配改造工作极少。上线后,CRM/计费业务平均处理时长接近Oracle水平,部分计费出账核心业务性能高于Oracle,在三副本高可用架构下有效避免多次硬件故障导致的系统宕机风险。

江苏移动在BASS场景中通过数仓分布式升级提升数据分析实效性。面对原国外高端数据库一体机架构的硬件成本高、扩展性受限等问题,江苏移动构建统一、开放、弹性可扩展的分布式数据仓库新架构,采用OceanBase AP版本,部署超过200+数据节点。通过分区打散、索引优化、性能基线对比机制,确保关键分析作业响应时间可控。迁移后,业务代码改动最小化,存储成本降低80%以上,分布式架构显著提升资源利用率与弹性扩展能力。

河北移动在B域核心酬金库场景中基于分布式HTAP实现月结效率提升5倍。酬金业务涉及月结计算金额近十亿元,属于高并发、高吞吐计算的HTAP场景。河北移动将酬金A/B库整合至同一OceanBase主集群,基于ARM服务器部署3-3-3模式。迁移后数据总量从22.7T降至2.9T,存储成本降低87%,月结计算耗时从2880分钟降至549分钟。通过构建数据库DBaaS平台,实现灵活、弹性的数据库云服务能力。

中国电信翼支付在异地多活场景中通过分布式升级达到金融级容灾标准。翼支付分三阶段推进国产数据库替换,建成资产域、支付域、资金域的"三中心五副本"高可用架构。通过新增马鞍山和芜湖机房,系统由单机房三副本升级为南京、芜湖、马鞍山三地五副本集群架构,实现RPO=0、RTO<30秒的金融6级容灾标准。硬件成本降低57%,磁盘占用减少85%,服务器数量减少60%,资源利用率提升8倍以上。

以上就是关于2025年运营商核心系统数据库分布式升级的全面分析。从政策驱动到技术演进,从市场需求到实践案例,分布式数据库升级正成为运营商数智化转型的核心环节。面对业务复杂度高、影响范围广、架构转型刚性等挑战,运营商需要选择兼具"根自研"特性和"一体化"能力的分布式数据库,通过科学的迁移路径和严谨的实施流程,实现平滑升级。

未来,随着AI技术的深度融合,数据库将不再仅仅是数据存储的组件,而是演变为加工处理、整合全域数据资源、承载AI模型计算的核心平台。运营商需要把握这一趋势,通过分布式数据库升级构建自主可控、智能敏捷的数据底座,在"数据×AI"时代掌握发展主动权。从目前的实践成效来看,分布式升级不仅能解决当前的技术瓶颈,更能为未来的业务创新奠定坚实基础,助力运营商实现从"传统通信服务商"向"新型信息服务科技公司"的战略转型。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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