编者按
当城市治理迈入 “智慧化” 新阶段，交通流量的实时监测、应急事件的秒级响应、海量数据的智能分析等场景，正推动城市数据从 “零星碎片” 转向 “海量汇聚”，从 “静态存储” 转向 “动态交互”。作为支撑这一切的核心 —— 数据库底座，其性能、扩展性与可靠性，直接决定着智慧城市治理的效率与深度。
深圳星网信通科技股份有限公司深耕软件开发和系统集成领域 20 年，在行业内积累了深厚的技术实力和丰富的项目经验，致力于为政府、公共事业及能源等多领域的客户，提供智慧融合通信解决方案与综合性 IT 解决方案，业务范围广泛且深入。本文基于星网信通 DBA 马涛在 TiDB 社区活动西安站中的分享整理而成，将详细介绍 TiDB 在某区政府智慧城市综合治理项目的实践与价值体现。
作者：马涛｜星网信通 DBA
智慧城市治理核心业务要求
在政府智慧城市相关业务中，应急指挥调度系统是星网信通的核心业务之一。该系统拥有法规流程库、预案库、人员信息库、设备库、规则引擎等基础支撑，具备统一接口与数据对接能力，可实现预案管理、应急指挥箱调度、无人机协同、设备物联等功能，同时遵循法规与标准规范体系以及信息安全体系，保障系统合规、安全运行。
以某区政府的项目为例，通过应急指挥调度系统的界面，能够实时掌握道路上的应急相关消息。比如当某路口发生特大交通事故时，系统会及时显示报警事件，呈现对应的预案名称如“交通特大事故解决方案”，还能清晰看到交警人员的位置信息，方便进行总指挥调度，甚至可以快速发起事故会议，实现多方联动，高效处理突发应急事件。
业务增长面临的技术挑战与压力
根据智慧城市治理项目的需求，星网信通在数据库技术方面面临的挑战主要集中在以下几个维度：
性能与扩展性瓶颈
- 写入扩展困难： 高并发的写入场景下，数据库主库容易成为性能瓶颈，难以通过简单的横向扩展来满足业务快速增长的需求。
- 混合负载处理效率低下： 传统数据库在同时处理在线事务（OLTP）和在线分析（OLAP）时，难以兼顾效率和数据一致性。
- 大表查询与维护挑战： 当单表数据量超过千万级后，查询响应变慢，索引维护复杂，DDL 操作耗时长且容易造成锁表，影响业务连续性。
架构与管理复杂性
- 分库分表管理复杂： 无论是手动分片还是依赖中间件，均会增加系统复杂度与维护成本，还会导致跨分片查询困难；加之数据库不同版本（如Oracle企业版与标准版）存在功能差异，需额外投入精力适配分片管理，进一步提升了开发与实施难度。而扩容时的数据迁移不仅耗时费力，还伴随数据不一致风险，进一步加大项目落地难度。
- 监控与诊断分散： 需要集成多种工具进行监控，配置和告警规则设置繁琐，故障排查效率低，难以快速定位问题。
- 版本升级风险高： 数据库集群升级过程复杂且风险高，容易引发系统故障，且升级期间通常需要中断业务。
成本与资源利用率
- 数据库成本高昂： 部分数据库（如Oracle）的授权费和存储设备成本高，给项目带来较大的资源成本压力。
- 资源利用率低： 在严格的资源管控下，如果申请的CPU、内存等资源得不到充分利用，可能面临资源被回收的风险，要求数据库具备更高的资源适配与弹性调整能力。
释放数据潜能：星网信通携手 TiDB 开启智慧城市新篇章
在智慧城市综合治理项目中，星网信通首先通过需求收集和 POC（概念验证）测试，验证了 TiDB 在高并发写入、混合负载处理以及海量数据管理等场景下的出色表现。相较于传统数据库，TiDB 展现卓越，尤其在高并发写入、混合负载处理和大表操作等复杂场景下，其稳定高效的性能完全满足业务需求，能够满足智慧城市业务对实时性和高并发处理的严苛要求。
架构与管理优越性
TiDB 采用分布式架构，能够有效避免传统数据库因分库分表带来的复杂性和高维护成本。同时，其出色的可扩展性能够支持未来业务数据量的爆发式增长，满足业务持续发展的需求。此外，TiDB 丰富的监控与分析工具简化了运维工作，其资源弹性伸缩能力能够根据业务负载动态调整资源，大幅提升资源利用率。
成本与团队适配性
从成本角度来看，TiDB 降低了对昂贵硬件的依赖，并因其便捷的运维管理而节省了人力成本。在团队能力方面，TiDB 对 MySQL 协议的兼容性使得团队能够迅速上手，避免了大规模的技术转型培训，并确保了现有应用的平滑迁移，显著加快了项目上线速度。
安全与长期保障
面对政府项目对数据安全的高要求，TiDB 提供了强大的加密与访问控制功能。此外，TiDB 的分布式强一致性确保了数据在复杂环境中的可靠性。TiDB 繁荣的开源社区和专业的商业支持，让星网信通在项目推进过程中能够及时获得技术援助，保障了项目的顺利实施和长远发展。
TiDB 在智慧城市综合治理中的多场景应用
（一）应用场景
在区政府智慧城市综合治理项目中，TiDB凭借其强大的功能特性，成功适配了多个关键应用场景，为智慧城市的高效运营与管理提供了坚实的数据支撑。
- 城市运行监测：承接交通流量、空气质量、人流密度等海量实时监测数据，以高并发写入与高效实时分析能力，保障数据及时准确入库并快速处理，为城市运行状态评估与动态问题发现提供数据支撑。
- 网格化管理：高效存储网格员上报的基础设施损坏、环境卫生等海量问题数据，支持快速查询检索，助力系统实现智能派单与问题流转，提升城市管理精细化水平与问题解决效率。
- 领导驾驶舱：整合多系统分散数据，通过高效聚合分析提取城市运行关键指标（KPI），以可视化形式呈现，结合实时分析能力，为领导直观掌握城市状况、科学决策研判提供数据支持。
- 事件智能发现：快速接收视频分析产生的占道经营、违章停车等实时事件数据，支持高效查询分析，帮助管理部门及时识别城市异常，快速调配资源处置，维护城市正常秩序。
- 应急指挥调度：存储应急事件、预案及资源调度数据，支持高并发访问与实时更新，确保火灾、暴雨内涝等突发情况处置中，数据高效调用更新，保障应急指挥高效开展，提升事件处置效率、减少损失。
（二）架构方案 
为保障项目稳定运行与数据安全，TiDB 采用同城两地主备架构方案，包含主 DC（承载日常业务）与备 DC（承担容灾备份），两者均部署完整 TiDB 集群（含 TiDB、PD、TiKV、TiFlash 节点）。
主备集群通过 TiCDC 实时捕获主 DC 的 TiKV 数据变更并同步至备 DC，确保数据一致性。主 DC 故障时，备 DC 可快速接管业务，实现无缝切换，且 RPO=0（数据无丢失）、RTO<10 秒，达成金融级高可用，为项目稳定运行筑牢基础。
在项目实施过程中，初期由于客户提供的服务器资源有限（3 台服务器），星网信通首先搭建了混合模式的单集群来满足业务的初步需求。随着后续资源到位，再依托 TiDB 的弹性扩展能力，将单集群升级为同城两地主备架构，并为各集群配置三副本，进一步提升了集群的可靠性和可用性，保障满足业务不断增长的需求。
星网信通 TiDB 运维经验分享
星网信通在使用 TiDB 过程中也积累了一些宝贵运维经验，涵盖故障排查、性能优化等维度。
故障排查与日志分析
- OOM 问题诊断： 某次 TiDB 和 TiKV 频繁重启，经详细日志分析，排除了数据库自身问题，最终定位到是操作系统审计服务的 bug 导致内存溢出。此次运维经验表明，TiDB 的详细日志记录是快速定位跨系统故障的关键，提醒运维人员需关注操作系统自身问题对数据库的影响。
- DDL 操作卡死： 在执行大表加索引时，DDL 操作卡死数小时。经排查，是由于
temp-dir未显式配置，导致临时文件被写入存储空间有限的tmpfs。该经验提醒，在进行大规模 DDL 操作前，应明确指定临时文件路径，并确保其有足够的存储空间和权限，以防操作受阻。
性能优化与工具应用
- 统计信息管理： 默认的统计信息自动更新可能在业务高峰期占用资源。建议将自动更新时间调整至业务低峰期（如凌晨），以平衡性能优化与业务连续性。
- 索引优化： 充分利用 TiDB v8.5.0 引入的索引推荐（Index Advisor）和虚拟索引（Hypothetical indexes）功能。先通过虚拟索引评估性能提升效果，再实际创建，可有效降低优化风险和成本。
结语
在区政府智慧城市综合治理项目的实践中，TiDB 作为支撑城市治理数字化转型的“引擎”，以其卓越的性能、稳定的高可用性与灵活的扩展性，精准承接住了城市运行监测、应急指挥等核心业务的严苛需求。星网信通也在应用 TiDB 的实践中沉淀出可复用的“数据库+业务”融合落地经验，助力城市治理向“精细化”迈进。
未来，随着城市数智化建设向更深层推进，TiDB 的技术价值将在更多元的场景中持续释放，为城市治理效能升级注入动力。