MongoDB 平替首选|金仓 KES 全兼容 + 全流程迁移,电子证照系统实战复盘

如今数字化转型跑得越来越快,国产化替代也在不断深化,企业对数据库的要求自然水涨船高 ------ 不仅要兼容好、性能强,安全方面更是不能含糊。MongoDB 作为主流的 NoSQL 数据库,在文档存储这块确实有两把刷子,但到了政务、金融这些关键行业就有点力不从心了。毕竟这些领域对自主可控要求高,高并发场景也多,MongoDB 的瓶颈慢慢就暴露出来了。而金仓数据库 KingbaseES(简称 KES)不一样,它自带原生兼容能力,还有一套完整的迁移方案,说是 MongoDB 的理想平替一点不夸张。而且它已经在不少地方的政务系统里落地应用,实力可不是嘴上说说。

一、企业迁移MongoDB时的核心痛点与选型考量

企业迁 MongoDB,遇到的麻烦可不止技术这一个方面,从应用适配到运维管理,再到数据安全,全链条都可能出问题。这些问题,其实就是企业选替代方案时最该看重的地方。

(一)三大核心迁移痛点

  1. 应用改造成本太高:MongoDB 的文档存储模型和原生接口绑得特别紧,要是换其他数据库,大多得重新写应用访问层的代码。对于已经上线的核心系统来说,随便改改就是几千行代码,既费人力,还可能让业务中途停摆,这风险谁扛得住?
  2. 技术体系重构压力大:开发和运维团队早就习惯了 MongoDB 的查询语法、集群管理和监控工具。要是新数据库的技术栈差别太大,团队就得花 1-3 个月去培训,项目进度肯定要受影响,这可不是小事。
  3. 数据迁移安全没保障:电子证照、交易记录等核心数据迁移涉及全量历史数据与增量实时数据,人工处理易出现格式错乱、数据丢失问题,而政务系统对"零差错"的刚性要求更放大了这一风险。

(二)平替方案的关键选型标准

正因为有这些痛点,企业选替代方案时,最看重三方面能力。一是协议级兼容性,得能让 MongoDB 客户端直接接上用;二是场景适配性,高并发业务扛得住,多模数据也能存;三是迁移保障性,得有自动化工具,还得有靠谱的技术支持。而金仓数据库的技术特点,正好能满足这些需求。

二、优势:从兼容到性能的全面突破

金仓数据库以多模架构为核心,搭起了一套覆盖兼容层、性能层和工具链的完整解决方案,把迁移的难题从根上解决了。

(一)原生协议兼容,实现应用零改造

金仓数据库靠可插拔的异构兼容框架,把 MongoDB 的原生协议全兼容了,不管是 MongoDB Query Language 查询语法、BSON 数据格式,还是各种驱动接口,都能支持。这种内核级的兼容意味着什么?应用程序一行代码都不用改,只改改数据库连接地址,就能平稳切换。就像某省级电子证照系统迁移时,基于 MongoDB 开发的 12 套核心应用,全都是无缝对接,上线前连兼容性问题都没出现过。

而且,金仓数据库还能同时存关系、文档、时序等多种类型的数据,不用再专门给文档数据部署数据库,技术栈能精简不少,跨库同步数据的成本和延迟也能降下来。

(二)架构优化升级,性能超越原系统

MongoDB 在高并发场景下容易掉链子,金仓数据库针对性地做了优化,用读写分离集群架构加智能查询优化器,性能直接上了一个台阶。

  • 并发承载能力提升:并发承载能力提升:主库专门处理证照签发、信息修改这些写操作,从库负责亮证查询、历史数据调取这类高频读请求,并发连接数一下就从 1000 多提到了 1600 多。

  • 查询响应速度优化:通过拆分嵌套查询、优化索引策略这些办法,"证照 - 企业信用码" 联合查询的响应时间,从 5 秒缩短到了 0.3 秒,用户用起来明显顺畅多了。

(三)全流程工具支撑,迁移安全高效

金仓数据库给了一套覆盖迁移全流程的工具,形成了 "备份 - 迁移 - 校验" 的闭环管理,迁移又安全又高效。

  • 全量迁移工具:靠 KDTS 异构迁移软件的 "流水线" 作业模式,TB 级的数据也能快速迁移。福建某地市迁移 2TB 多的核心证照数据时,还比计划提前了 2 小时完成。

  • 自动化校验机制:通过抽样验证、接口测试等多种方式,检查迁移数据的完整性。之前验证 1000 份抽样证照的 OFD 签章信息,结果全对上了。

  • 增量同步能力:迁移窗口期里,增量数据能实时同步,业务不用停,数据一致性也有保障。

(四)全方位安全防护,满足合规要求

比起 MongoDB 单一的安全措施,金仓数据库构建了一套纵深防御体系。访问控制、传输加密、存储加密、安全审计这些手段全用上,还拿到了 EAL4 + 级安全认证,完全能满足政务系统对数据安全和合规的严格要求。

三、案例:电子证照系统国产化迁移的落地范本

电子证照系统是政务服务的核心基础设施,迁移时必须做到 "零中断、零差错、高性能"。金仓数据库在福建某地市和某省级系统的落地案例,给整个行业提供了可参考的范本。

(一)福建某地市电子证照系统:2TB数据的平滑迁移

  1. 项目背景:这个系统要服务 500 多家党政机关和事业单位,存了 2TB 多的核心数据,像历史证照、用户权限、用证记录都在里面。业务高峰期并发量能到 1000 多,原来的 MongoDB 架构不仅查询慢,安全防护也跟不上,必须进行国产化改造。
  2. 迁移挑战:得在周末这短短几天里完成全量数据迁移,还得满足政务数据 "零差错" 的要求,周一业务还不能受影响,难度不小。
  3. 解决方案:最后用了金仓多模数据库方案,靠原生协议兼容实现了应用零改造,再用 KDTS 工具完成全量数据迁移,还配置了读写分离集群来优化性能。
  4. 实施效果:系统稳定运行了 6 个多月,并发承载能力提高了 60%,查询响应速度快了 94%,运维成本降了 30%,当地 "一网通办" 业务也能高效开展了。

(二)某省级电子证照系统:全省政务服务的性能升级

  1. 项目背景:这个系统覆盖全省 500 多家单位,每天要处理数万笔证照业务。原来的 MongoDB 系统一到业务高峰就反应慢,而且不符合国产化自主可控的要求,改造迫在眉睫。
  2. 核心诉求:最关键的是不能影响业务正常开展,在此基础上完成数据库国产化替代,同时把系统性能和安全性提上去。
  3. 实施路径
    • 测试阶段:先搭了金仓数据库测试环境,把 12 套应用的兼容性都验证了一遍,还做了性能压测。
    • 迁移阶段:趁业务低谷期,用定制化工具完成全量数据迁移和增量同步。
    • 切换阶段:周末完成系统平稳切换,第二天就全面验证业务,确保没问题。
  4. 项目收益:迁移过程中一行代码都没改,系统并发能力提高了 60%,运维人力投入少了 40%,数据安全防护水平也全面提升,成了省级政务系统国产化改造的标杆案例。

四、MongoDB特色语法/功能兼容

金仓数据库有可插拔的异构数据库原生兼容框架,在此基础上实现了对 MongoDB 数据库的全面兼容。KingbaseES 以 kernel 兼容为基础,打造出了涵盖内核、接口等多方面的 MongoDB 兼容能力,连数据库访问接口都能兼容,真正做到代码零修改。就算后续需要调整,金仓数据库也承诺会反向兼容。

分类 行为 MongoDB KingbaseES
插入数据 将新文档插入集 db.collection.insertOne 支持
插入数据 将多份文档插入集合 db.collection.insertMany 支持
查询文档 对集合或视图执行查询,并返回游标对象 db.collection.find 支持
查询文档 执行查询并返回单个文档 db.collection.findOne 支持
更新文档 修改集合中的单个文档 db.collection.updateOne 支持
更新文档 替换集合中的单个文档 db.collection.replaceOne 支持
更新文档 修改集合中的多个文档 db.collection.updateMany 支持
更新文档 查找并更新单个文档 db.collection.findOneAndDelete 支持
更新文档 查找并更新单个文档 db.collection.findOneAndReplace 支持
更新文档 查找并更新单个文档 db.collection.findOneAndUpdate 支持
删除操作 删除集合中的单个文档 db.collection.deleteOne 支持
删除操作 删除集合中的多个文档 db.collection.deleteMany 支持
删除操作 从数据库中删除指定的集合 db.collection.drop 支持
批量写入 提供批量写入操作功能 db.collection.bulkWrite 支持
聚合操作 提供对聚合管道的访问权限 db.collection.aggregate 支持
统计操作 封装 count,返回集合中或视图中文档的计数 db.collection.count 支持
统计操作 使用 $sum 表达式封装 $group 聚合阶段,返回集合或视图中文档的计数 db.collection.countDocuments 支持
统计操作 返回具有指定字段的不同值的文档数组 db.collection.distinct 支持
统计操作 返回集合的大小,封装 collStats 的输出中的 size 字段 db.collection.dataSize 支持
统计操作 封装 count,返回集合或视图中文档的大致计数 db.collection.estimatedDocumentCount 支持
统计操作 报告集合使用的总大小(以字节为单位) db.collection.storageSize 支持
统计操作 报告集合上索引使用的总大小,提供 collStats 输出的 totalIndexSize 字段的封装器 db.collection.totalIndexSize 支持
统计操作 报告集合的总大小,其中包括集合中所有文档和所有索引的大小 db.collection.totalSize 支持
统计操作 返回集合的延迟统计信息 db.collection.latencyStats 支持
索引操作 在集合上构建索引 db.collection.createIndex 支持
索引操作 为集合构建一个或多个索引 db.collection.createIndexes 支持
索引操作 删除集合的指定索引 db.collection.dropIndex 支持
索引操作 删除集合上的所有索引 db.collection.dropIndexes 支持
索引操作 返回说明集合上现有索引的一组文档 db.collection.getIndexes 支持
其他操作 返回各种方法的查询执行信息 db.collection.explain 支持
其他操作 报告集合是否为固定大小集合 db.collection.isCapped 支持
其他操作 更改集合的名称 db.collection.renameCollection 支持
其他操作 报告集合的状态,提供 collStats 的封装器 db.collection.stats 支持
其他操作 对集合执行诊断操作 db.collection.validate 支持

五、总结与延伸:金仓数据库的更多适用场景

金仓数据库有 "零改造迁移、高性能承载、高安全防护" 这三大核心优势,不光在电子证照系统里表现出色,在其他不少领域,也有替代 MongoDB 的潜力。

  • 互联网行业:电商推荐系统需要存用户行为数据,还要高频查询,金仓数据库能兼容 MongoDB 驱动,迁移起来特别快,完全能满足需求。
  • 金融行业:理财产品说明书这类半结构化数据,还有交易记录这种结构化数据,都需要存储,金仓数据库能实现一体化存储,正好契合金融行业的需求。
  • 物联网领域:设备日志这种时序数据,还有设备档案这类文档数据,存储和处理都离不开数据库。金仓数据库读写高效,分析能力也强,很适合物联网领域。

要是企业正打算替换 MongoDB,金仓数据库能提供全流程支持,从需求调研、方案设计到迁移实施,都能帮上忙。如果想了解特定行业的迁移方案,或者想深入探讨技术细节,随时交流都可以。

六、了解更多

(一) 关于中电科金仓

中电科金仓(北京)科技股份有限公司(以下简称"电科金仓")成立于1999年,是成立最早的拥有自主知识产权的国产数据库企业,也是中国电子科技集团(CETC)成员企业。电科金仓以"提供卓越的数据库产品助力企业级应用高质量发展"为使命,致力于"成为世界卓越的数据库产品与服务提供商"。

金仓数据库管理系统KingbaseES(简称KES )是中电科金仓(北京)科技股份有限公司(简称电科金仓)研发的、具有自主知识产权的、获得自主原创资质认证的通用数据库产品。该产品面向全行业、全客户,覆盖从极简应用到核心关键应用的企业级大型通用数据库管理系统,适用于事务处理类应用、数据分析类应用、人工智能应用、时序数据采集检索应用等场景,可用作管理信息系统、业务及生产系统、决策支持系统、多维数据分析系统、全文本及图片检索系统、地理信息系统、传感器及日志等数据采集及分析系统等的承载数据库。

KES是打造融合了AI技术的新一代"融合数据库" 产品,实现全行业、全场景、各种主流品类数据库平替来完成数据库统型工作,大幅降低用户的采购、迁移、开发、运维的总成本。

电科金仓是国内成立最早(1999),是中国数据库学科、中国数据库产业的开创者,是中国数据库的国家队,也是信创工委会数据库工作组组长单位。公司有理论技术积累40年+,核心技术创新及产业化经验20年+,始终专注数据库产品领域,目前是业界唯一在数据库管理系统领域获得国家科技进步二等奖的数据库企业。

(二) 应用场景

  • 交易型应用

高并发、大数据量、以联机事务处理为主的交易型应用,如金融行业的交付结算,能源、交通、运营商等行业CRM/计费,企业ERP,医疗行业HIS等核心到非核心的各类系统。

  • 分析型应用

通过并行计算与列存等技术满足海量数据(PB级负载)的分析处理需求,如金融行业的风险控制与市场分析,电信行业的用户行为分析,政府与公共事业的决策支持系统,以及各类企业的用户画像与商业智能等。

  • 混合负载应用

同时支撑高并发事务处理(OLTP)与实时分析(OLAP),打破数据孤岛,避免ETL延迟,实现"一份数据、两类负载",如金融核心系统、能源计量平台、以及各类计费结算等系统。

  • 时序类应用

专为高频时间序列数据优化,支持超大数据量毫秒级写入、高效压缩与时间窗口分析,适用于工业物联网、智能电网、智能制造等各行业设备监控、指标追踪、实时路况、路口流量监测、卡口数据等场景。

  • AI应用场景

通过支持非结构化数据的向量化存储、实时更新与高效相似性检索,通过将已知的数据和知识与LLM语言技能相结合、混合检索与计算融合,广泛适配各类AI开发框架与生态协议,深度赋能模型训练与推理,简化AI应用构建。

(三) 产品体系架构

围绕KES为核心,不断融合能力、组件,衍生孵化出新的架构、产品、解决方案、平台工具。

(四) 技术架构

KES-AI时代的融合数据库架构。

  • 多应用场景一体化处理

KES同时支持事务、分析、HTAP等应用场景,包括传统TP类应用、时序数据的存储和处理、AP类大数据分析应用以及AI应用,满足不同应用场景的性能要求。

  • 多模数据一体化存储

KES同时支持对关系模型、文档模型、全文本、GIS数据、时序数据等的统一存储、混合访问、模型间转换,从而消除采用多个不同模型专用数据库时不可避免的跨库间数据集成。

  • 多语法体系一体化兼容

KES采用插件式语法体系架构,内核基于SQL标准为底,灵活扩展多种语法结构,全面兼容Oracle、MySQL、SQL Server、PostgreSQL等在内的多种异构数据库的语法体系。该能力使得应用厂商无需大规模修改业务代码即可在金仓数据库上运行,极大提升了迁移工作的效率。同时降低了开发人员和DBA的学习门槛,无需从头适应新的数据库环境,便能快速上手进行开发与维护操作。

  • 集中分布一体化架构

KES采用集中、分布式一体化的架构,集中式架构支撑RWC、RAC集群;分布式扩展架构基于集中式架构扩展,增加分片管理、分布式执行、分布式事务、全局事务一致性等模块,支撑TDC、Sharding、ADC分布式集群。提供一套系统,同时满足TP、AP、实时分析业务,实现降本增效,从而为客户提供不同级别的可用性、性能扩展、成本需求,确保业务连续,最大化投资价值。

  • 开发运维一体化管理

提供金仓全栈产品的企业级统一管理平台,支持对金仓数据库在初始安装配置、应用开发、系统管理、监控及诊断的全生命周期管理,从而降低大规模应用开发及系统管理的难度与成本。实现管理工作"0"人工介入,对生产业务运行"0"影响,实现无感自治管理。

金仓:www.kingbase.com.cn

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