一、客户背景与业务痛点
中国海洋石油集团有限公司是中国最大的海上油气生产运营商,业务覆盖油气勘探开发、炼化销售、天然气发电等。为落实工业互联网标识解析体系建设要求,中海油需要建设石化行业应用服务平台,与国家顶级节点互联互通,实现对设备、机器、物料等生产要素的标识注册和解析服务。原有数据存储方案存在两大痛点:
安全合规缺口:标识解析数据涉及企业核心生产信息和供应链关系,需满足国家密码管理要求,原数据库不支持国密算法透明加密,存在数据泄露风险。
异构系统互通难:集团内部多个子公司的数据格式、接口不统一,导致标识解析数据难以跨系统交换共享。
服务稳定性要求:作为行业二级节点,需为上下游企业提供 7×24 小时不间断的标识注册和解析服务,原有单库架构无法保证高可用。
二、技术挑战
石化行业应用服务平台需满足以下量化指标:
用户规模:全网承载用户数 1408 个以上,并发用户 140 个以上。
响应时间:日常并发访问时,简单操作 ≤5 秒,一般查询 ≤8 秒,复合查询 ≤10 秒。
系统可用性:全年无故障运行时间占总运行时间 95% 以上(对应约 438 小时计划外停机),目标实际达到更高。
数据安全:需符合《安全数据库产品密码检测准则》,支持国密 SM4 算法,能够实现空间、表、列三级透明加密,且不同列可设定不同密钥。
异构迁移与一致性:需将现有结构化和非结构化数据整体迁移至国产数据库,要求迁移工具支持一键式操作,并提供数据比对工具确保一致性。
三、选型理由与解决方案架构
中海油项目组经过测试对比,最终选择 优炫数据库 UXDB 主备集群。选型核心原因:
国密透明加密与细粒度密钥:UXDB 支持 SM4 国密算法,可对表空间、表、列进行透明加密,且不同列可配置不同密钥(如设备编号密钥、供应商信息密钥分离),满足密码检测准则要求。加密对应用透明,无需改造代码。
主备高可用架构:采用一主一备或一主多备模式,同步流复制 + repmgr 自动故障切换,确保标识解析服务不中断。RPO=0,RTO < 30 秒。
异构数据迁移工具:UXDB 提供图形化迁移工具,支持一键迁移结构化和非结构化数据,内置数据比对工具,自动校验迁移一致性。
广泛兼容性:已完成与国内外主流芯片(龙芯、飞腾、鲲鹏)、操作系统(麒麟、统信)、中间件适配,保障应用稳定运行。
多级备份能力:支持在线/离线、全量/增量/差异备份,粒度细至库、表空间、表、归档日志,满足可靠性要求。
解决方案架构
部署模式:一主一备集群(主库位于数据中心,备库位于同城备用机房),采用同步流复制。另配置异步备库用于报表查询。
加密策略:对标识解析核心表(设备标识表、企业信息表)中敏感列(如设备序列号、合同编号)启用 SM4 透明加密,不同列使用独立密钥,密钥由密钥管理系统统一管理。
备份策略:每日在线增量备份,每周全量备份;备份文件异地存储。
迁移方案:使用图形化迁移工具,将原数据库数据全量迁移至 UXDB,迁移后自动执行数据比对,生成一致性报告。
架构图

四、落地成效
系统上线运行一年,实际效果:
加密性能开销:SM4 列加密对写入性能影响约 8%,对查询性能影响小于 5%,应用无感知。
高可用性:主备切换演练平均 27 秒;运行期间主库因网络抖动手动切换一次,业务中断 31 秒。全年实际可用性 99.98%,远超 95% 的要求。
迁移效率:1.2 TB 数据(含非结构化文档)全量迁移耗时 3.5 小时,数据比对一致率 100%。
响应时间:日常并发下,简单操作平均 1.2 秒,一般查询 3.5 秒,复合查询 6.8 秒,全部优于指标要求。
安全合规:通过国家密码管理局专项测评,加密方案获得认可。
五、客户证言
“石化行业标识解析数据涉及供应链安全,加密是硬要求。优炫数据库的 SM4 列加密可以做到不同列不同密钥,非常灵活,而且对性能影响很小。主备切换也很可靠,符合我们工业互联网节点 7×24 小时服务的要求。迁移工具一键操作,大大减轻了我们项目组的压力。”
—— 中海油 信息化部项目负责人
六、总结展望
该案例集中体现了 UXDB 在 工业互联网标识解析 场景中的核心能力:
国密透明加密与细粒度密钥:满足密码检测准则要求,不同列独立密钥,安全强度高。
主备高可用与自动切换:保障标识解析服务连续性,RTO < 30 秒,可用性远超行业要求。
一键迁移与数据比对:图形化迁移工具降低替换门槛,确保数据一致性。
多级备份与广泛兼容:满足企业级可靠性要求,适配国产全栈环境。
下一步,中海油计划将 UXDB 推广至更多炼化、销售板块的标识解析二级节点,并利用 UXDB 的列存引擎对标识注册数据进行趋势分析,优化供应链协同效率。