一、前言
1. 学校 & 行业 & 业务介绍
本次试用单位为一所中等职业学校,主要开设机械制造、电子商务、计算机应用等 12 个专业,在校学生约 3500 人,教职工 220 人。核心业务系统包括教学管理系统(课程安排、成绩录入与查询)、学生信息管理系统(学籍档案、奖惩记录、资助信息)以及校园一卡通消费系统(食堂消费、超市购物、门禁记录),日常需处理大量结构化数据,如 48 个班级的课程数据、3500 名学生的个人信息数据、日均 2000 + 笔的一卡通消费记录数据等,当前数据总量约 650GB,且以每年 15% 的速度增长(新增学生数据、历史教学档案留存)。
2. 目前遇到的数据库挑战
此前,学校核心业务系统长期使用 MySQL 单机版数据库,随着办学规模扩大与数字化校园建设推进,逐渐面临三大核心挑战。一是存储成本压力,MySQL 数据压缩能力有限,650GB 核心数据实际占用约 820GB 磁盘空间,且每年新增的教学档案、消费记录需持续扩容存储设备,长期投入成本较高;二是业务高峰期性能瓶颈,每学期末成绩录入、开学初学生报到注册等时段,MySQL 单机并发处理能力不足,常出现成绩查询加载缓慢、一卡通消费延迟等问题,影响师生使用体验;三是运维保障难度大,MySQL 高可用需手动搭建主从架构,学校信息技术团队仅 3 人,缺乏专业 DBA,故障切换需依赖外部技术支持,RTO(恢复时间目标)常超过 10 分钟,若遇考试成绩录入等关键时段故障,将严重影响教学工作推进。
3. 参加活动的原因
在了解到平凯数据库(TiDB)敏捷模式试用活动后,学校认为其 “轻量化部署”“低运维成本”“高兼容性” 特性与教育行业需求高度契合。一方面,敏捷模式支持 1-3 节点部署,无需大规模硬件投入,适配学校当前中小规模数据场景;另一方面,其宣称的高压缩比、MySQL 兼容及 TEM 图形化运维能力,可解决存储成本高、性能瓶颈、运维人力不足等问题,因此决定参与试用,验证其在校园业务场景中的适用性。
4. 敏捷模式的体验总结
经过为期 3 周的试用,TiDB 敏捷模式整体表现超出预期。从部署到日常运维,依托 TEM 管控平台实现全流程可视化操作,信息技术团队仅需 1 人即可完成管理;数据迁移平滑无感知,业务系统无需修改代码即可适配;压缩比、高可用及性能测试均满足校园业务需求,同时为未来数字化校园升级(如新增智慧教学平台)预留了扩展空间。
5. 敏捷模式是否能应对该挑战
综合试用结果,TiDB 敏捷模式可有效解决学校现存数据库挑战。存储方面,压缩比测试显示其比 MySQL 节省近 45% 磁盘空间,显著降低存储设备采购成本;性能层面,业务高峰期并发处理能力提升明显,成绩查询、一卡通消费响应速度大幅改善;运维上,TEM 自动化运维与故障自动切换功能,将 RTO 缩短至秒级,减少对外部技术支持的依赖,缓解信息技术团队人力压力。
二、平凯数据库敏捷模式功能体验
1. 数据迁移体验,是否平滑
本次数据迁移从 MySQL 单机版迁移至 TiDB 敏捷模式,采用官方推荐的 DM(Data Migration)工具,迁移数据量约 650GB,涵盖学生信息表、课程表、成绩表、一卡通消费记录表等核心业务表。
参照官方文档《从小数据量 MySQL 迁移数据到 TiDB》操作,先通过 DM 工具配置数据源(MySQL)与目标集群(TiDB 敏捷模式)信息,再执行全量数据迁移与增量数据同步。迁移过程中,DM 工具实时展示进度,全量迁移耗时约 2.5 小时,增量同步无延迟,未出现学生成绩、消费记录等关键数据丢失或字段错位问题。迁移完成后,教学管理系统、一卡通系统仅修改数据库连接地址即可正常使用,整个过程未影响正常教学与师生日常消费,迁移体验平滑。
2. MySQL 兼容性
为验证 MySQL 兼容性,学校将核心业务系统常用 SQL 语句(如学生成绩多条件查询、课程表关联统计、一卡通消费明细导出等)在 TiDB 敏捷模式中测试。结果显示,99% 的 SQL 语句可直接执行,无需修改语法;仅 1 个涉及 MySQL 特有函数(DATE_FORMAT格式兼容差异)的课程表查询语句,通过简单调整参数后正常运行。此外,校园系统使用的 Java、Python 开发框架无需更换驱动,仅修改数据库连接字符串即可适配,实现 “零代码改造”,兼容性完全满足教育行业业务需求。
3. 压缩比:平凯数据库敏捷模式 vs MySQL,是否能降本增效
按照官方测试方法,先对 TiDB 敏捷模式执行手动 compact 操作(通过tikv-ctl工具执行compact --data-dir=<TiKV数据目录>),待操作完成后,分别查看 TiKV 与 MySQL 数据盘目录大小:
- MySQL 数据目录大小:通过du -sh /var/lib/mysql命令查看,结果为 820GB;
- TiDB 敏捷模式 TiKV 数据目录大小:通过du -sh /tidb-data/tikv-0命令查看,结果为 450GB。
计算可得,TiDB 敏捷模式压缩比约 1:1.82,相比 MySQL 节省近 45% 磁盘空间。按学校数据年增长 15% 计算,未来 3 年可减少约 600GB 存储设备采购成本,同时降低服务器能耗与维护费用,在教育行业经费有限的背景下,降本增效效果显著。
4. 在线 DDL 操作易用性
针对校园业务常用在线 DDL 操作(如学生信息表添加 “资助等级” 字段、成绩表修改 “分数” 字段精度(从 int 改为 decimal (5,2))、课程表创建 “专业代码 + 课程编号” 联合索引、一卡通消费表删除冗余 “设备编号” 字段等),在 TiDB 敏捷模式中测试。
所有 DDL 操作均通过 TEM 管控平台 “SQL 操作” 模块执行,无需中断业务。其中,添加 / 删除字段、修改字段精度操作耗时均在 1 秒内;创建联合索引耗时约 4 秒,操作过程中师生查询成绩、消费记录无明显延迟。相比 MySQL 在线 DDL 易锁表导致成绩录入中断的问题,TiDB 敏捷模式的在线 DDL 操作更贴合校园业务 “不间断服务” 需求,易用性与高效性突出。
5. 高可用 / 容灾(敏捷模式三节点)
本次测试部署三节点敏捷模式(1 主 2 备),模拟校园常见故障场景,验证高可用与容灾能力:
- 故障恢复测试:模拟主节点服务器断电,TiDB 通过 PD 自动识别故障,0.6 秒内完成备节点切换,教学管理系统、一卡通系统无需修改配置,师生成绩查询、消费仅中断 0.3 秒,RTO 远低于学校预期的 5 分钟;模拟单节点网络断连,剩余节点正常提供服务,网络恢复后自动同步缺失数据,无学生信息、消费记录丢失;
- 数据一致性测试:故障切换过程中,同时发起 50 笔成绩录入、100 笔一卡通消费请求,故障恢复后核查数据,所有成绩记录完整、消费金额准确,未出现重复录入或数据错乱,保障教学数据安全。
6. 可扩展性
- 节点扩展:从单节点敏捷模式一键扩展至三节点,扩展过程耗时约 8 分钟,系统自动完成数据分片迁移与负载均衡,扩展后校园业务 QPS(每秒查询量)从 400 提升至 1000,成绩查询、消费记录响应速度提升 50%,且数据一致性无异常,满足学校未来学生规模增长需求;
- 功能扩展:尝试添加 TiCDC 组件,用于将一卡通消费数据同步至校园大数据分析平台(用于学生消费行为分析),通过 TEM 一键部署 TiCDC,配置同步规则后,数据同步延迟控制在 1 秒内,未影响核心业务性能;添加 TiFlash 组件后,执行 “各专业学生成绩分布统计”“月度一卡通消费趋势分析” 等复杂查询,耗时从 MySQL 的 12 秒缩短至 2.5 秒,为学校教学管理决策提供高效数据支撑。
7. 敏捷模式性能表现:是否满足实际业务场景性能需求
针对校园核心业务场景(成绩录入与查询、学生信息检索、一卡通消费),在三节点敏捷模式(每节点 4 核 8GB 内存)环境下进行性能压测,模拟 1500QPS 并发请求,结果如下:
- 成绩查询(读操作)平均响应延迟:12ms;
- 成绩录入(写操作)平均响应延迟:25ms;
- 一卡通消费(写操作)平均响应延迟:18ms。
所有操作响应延迟均控制在 30ms 以内,波动幅度小于 8%,远优于学校 “响应延迟<50ms” 的业务标准,即使在学期末成绩录入高峰期,系统仍保持稳定运行,完全满足校园实际业务性能需求(性能监控截图见附件 1)。
8. TEM 易用性
- 使用 TEM 安装部署平凯数据库敏捷模式的易用性:从环境检测到集群部署完成,全程通过 TEM 图形化界面操作,仅需 3 步(选择 “敏捷模式”、配置节点 IP 与资源规格、确认部署),耗时约 7 分钟,无需编写命令行或复杂配置文件,学校信息技术团队新人经 1 小时培训即可独立完成部署,易用性极高;
- 多集群管控测试:通过 TEM 部署 2 套敏捷模式集群(分别用于教学管理系统、一卡通系统),在 TEM 控制台可实时查看两套集群的 CPU 使用率、内存占用、QPS 等指标,支持一键备份、巡检与故障告警,无需切换系统管理,管控功能稳定,大幅减少运维操作步骤;
- TEM 本身的高可用性:部署三节点 TEM 并建立互信,模拟其中一个 TEM 节点故障,剩余节点 10 秒内接管管控任务,未影响对敏捷模式集群的监控与管理,保障运维工作连续性。
三、平凯数据库敏捷模式优势 & 体验总结
1. 所在行业哪些场景会建议用敏捷模式
结合教育行业特点,以下场景建议使用 TiDB 敏捷模式:
- 中小学及中等职业学校核心业务系统:如学生信息管理、教学管理、校园一卡通等场景,数据量在 1TB 以内,信息技术团队人力有限,需要低成本、易运维的数据库解决方案;
- 高校二级单位业务系统:如学院教学档案管理、系部学生成绩统计、实验室设备管理等场景,数据规模较小,无需全校级分布式架构,可通过敏捷模式实现本地化部署与管理;
- 教育机构测试 / 开发环境:如学校智慧教学平台测试、区域教育云试点项目开发等场景,敏捷模式轻量化部署特性可快速搭建测试环境,支持按需扩容或销毁,降低测试成本。
2. 敏捷模式整体体验总结
TiDB 敏捷模式在本次中职学校试用中,展现出三大核心优势:一是 “高性价比”,高压缩比降低存储成本,轻量化部署减少硬件投入,契合教育行业经费预算特点;二是 “低运维门槛”,TEM 图形化管控平台简化部署与日常管理,缓解学校信息技术团队人力压力;三是 “强适配性”,MySQL 高兼容性保障现有校园系统平滑迁移,可扩展性满足未来数字化校园升级需求。
综合来看,TiDB 敏捷模式完美匹配教育行业中小规模数据场景需求,不仅解决了学校现存的 MySQL 痛点,还为后续智慧教学、校园大数据分析等业务拓展奠定基础,学校计划在试用结束后,将核心业务系统全面迁移至 TiDB 敏捷模式,并逐步推广至各系部业务系统。