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KingbaseES：MongoDB 国产化平替的优选方案，从技术适配到政务落地

news 2025/10/25 10:21:25

《KingbaseES数据库》_云边有个稻草人

本篇文章所属专栏，持续更新中，带你学习更多关于金仓数据库的内容，欢迎订阅~

一、介绍MongoDB及其核心缺陷

1.1 简单介绍MongoDB

1.2 MongoDB的缺陷

二、金仓数据库核心优势

2.1 迁移无忧，开发便利

2.2 高度容错，稳定可靠

2.3 性能强劲，表现出众

三、MongoDB数据迁移到KES用户痛点及其解决方案

3.1 用户痛点

（1）担心应用改造成本高、难度大

（2）担心工程师学习成本高、难度大

（3）担心数据迁移复杂，工作量大，劳心劳力

3.2 解决方案

（1）应用软件的数据库访问的代码领修改，即可运行在国产数据库之上

（2）无需重新学习国产数据库的开发和维护方法

（3）应用厂商无需人工迁移，迁移工具集高效完成数据迁移

四、政务电子证照系统国产化升级的 “破局之道”—— 福建地市项目的金仓方案实践

五、总结

正文开始——

一、介绍MongoDB及其核心缺陷

1.1 简单介绍MongoDB

核心特点是 “灵活存储、易扩展”，适合处理半结构化 / 非结构化数据，广泛用于互联网、物联网、移动应用等场景。

在架构上，MongoDB 支持分布式部署：通过 “副本集”（1 主多从）实现高可用，主库故障时从库可自动切换，保障服务不中断；通过 “分片集群” 将数据拆分到多个节点，支持 PB 级数据存储与高并发访问，能应对用户量激增的场景（如社交平台的用户动态存储）。

不过，MongoDB 也有明显局限：默认是 “最终一致性”，分布式场景下可能出现数据同步延迟；复杂查询（如多表关联）性能较弱；社区版安全功能简单，关键行业（如政务、金融）的合规性与自主可控性不足，这些也让它在核心业务场景中常需寻找替代方案。

1.2 MongoDB的缺陷

下面介绍一下MongoDB有哪些局限的地方

自主可控性不足

核心技术与生态由国外主导，未通过国内信创相关测评，不符合政务、金融等关键行业的国产化要求，存在技术卡脖子和数据主权风险。

数据一致性弱

默认采用最终一致性，分布式集群中主从同步有延迟，极端情况可能丢数据；多文档事务仅支持副本集，且有 16MB 大小限制，无法满足金融交易等强一致性场景需求。

高并发与复杂查询性能差

写操作锁定集合而非行级锁，高并发写入易卡顿；查询优化能力弱，复杂嵌套查询、多条件筛选常触发全表扫描，响应时间飙升。

安全防护薄弱

社区版仅支持简单密码认证，无传输加密、存储加密和细粒度权限控制；缺乏合规的安全审计功能，难以满足等保 2.0 三级及以上要求。

运维与成本压力大

分片集群需手动配置分片键，选错后无法修改，易出现数据倾斜；故障恢复慢，TB 级数据备份恢复耗时久；商业版核心功能收费高，开源版功能残缺。

二、金仓数据库核心优势

KingbaseES（简称KES）是面向全行业、全客户关键应用的企业级大型通用融合数据库产品，适用于事务处理类应用、数据分析类应用、海量时序数据采集检索类应用、要求苛刻的互联网应用等场景；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、运行日志管理系统、全文检索系统、地理信息系统、时序数据处理相关系统的承载数据库。

KES采用融合数据库架构，通过多语法体系一体化架构实现一套软件兼容Oracle、MySQL、SQL Server、PostgreSQL等多个异构数据库的语法；采用多模数据一体化存储，支持对关系模型、文档模型、全文本、GIS数据、时序等数据的统一存储、混合访问、模型间转换；采用集中分布一体化架构，满足不同级别的可用性，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。

2.1 迁移无忧，开发便利

提供SQL标准、Oracle、MySQL、SQLServer、PostgreSQL等多种语法兼容模式，达到知识复用、开发便利。
提供应用迁移、数据迁移、数据同步等向导式智能迁移工具，可高效的实现异构数据正反向流通。
提供关系类型、全文本类型、文档类型、空间类型等多种数据模型，库内多模计算能力，一站式支撑多种业务和场景开发。

2.2 高度容错，稳定可靠

提供共享存储多写集群、分布式集群、读写分离集群等多样化高可用集群架构，满足不同客户场景需要。
提供本地高可用、同城双中心、两地三中心的容灾方案，有效保障数据安全和业务连续性。
多层次高可用技术体系，支持RPO=0保证数据不丢，RTO≈0，系统可用性高达 99.999%

2.3 性能强劲，表现出众

针对国产芯片环境深度优化，产品性能可达到国外芯片同级水平。
国产芯片环境下，单机单实例，TPC-C性能指标达230万tpmC。
已支撑金融、能源、运营商、交通等众多行业重载核心关键应用，数据规模达100+TB 、吞吐量达 55600+ TPS。

三、MongoDB数据迁移到KES用户痛点及其解决方案

3.1 用户痛点

（1）担心应用改造成本高、难度大

所选数据库对MongoDB兼容度低，应用迁移面临大量访问接口的代码修改工作

（2）担心工程师学习成本高、难度大

所选数据库技术体系完全陌生，与mongodb差异过大，开发及运维相关方法学习成本高

（3）担心数据迁移复杂，工作量大，劳心劳力

大量历史数据和增量数据迁移过程复杂。

3.2 解决方案

（1）应用软件的数据库访问的代码领修改，即可运行在国产数据库之上

金仓数据库提供可插拔异构数据库原生兼容框架，并在此基础上实现MongoDB数据库的兼容。KingbaseES以内核兼容为基础，打造出涵盖内核、接口的多方面 MongoDB兼容能力。金仓KingbaseES数据库提供可插拔异构数据库原生兼容框架，并在此基础上实现MongoDB数据库全面兼容。KingbaseES以内核兼容为基础，打造出涵盖数据库访问接口的兼容能力，代码零修改，如需调整，金仓数据库承诺反向兼容。

（2）无需重新学习国产数据库的开发和维护方法

金仓KingbaseES兼容市面上主流编程接口和开发框架，工程师延用现有技术体系即可，无需重新学习。金仓针对数据库全生命周期提供了开发、迁移、运维、管理等工具，支持DBA的管理和监控。

（3）应用厂商无需人工迁移，迁移工具集高效完成数据迁移

金仓数据库提供覆盖全量离线、增量在线迁移及数据比对的全流程自动化配套工具，有效减少迁移工作量。金仓异构迁移软件KDTS提供存量数据迁移能力，基于“流水线”作业模式可以将原MongoDB数据库中的存量数据进行高速数据迁移。

四、政务电子证照系统国产化升级的 “破局之道”—— 福建地市项目的金仓方案实践

福建某地市电子证照共享服务系统的改造困境，正是这两大难题的典型缩影。该系统此前长期依赖 MongoDB 文档数据库，承载着全市 500 余家党政机关、事业单位的证照签发、查询、验证服务，日均处理业务请求超 10 万次，核心数据量达 2TB+，包含近 800 万份历史证照文件、用户权限配置及跨部门用证记录。

随着国产化要求提升与业务量增长，系统逐渐暴露出多重问题：

第一，MongoDB 的文档存储格式与国产数据库的适配难度大，若采用传统迁移方案，需将嵌套的 “证照信息 — 机构信息 — 企业信息” 拆分为多张关系表，不仅涉及 12 套核心应用的代码重构（仅 MongoDB 原生接口调用就超 3000 处），还可能导致数据关联逻辑混乱；

第二，在业务高峰期并发连接数突破 1000+，“亮证查询”“证照验证” 等高频操作响应时间长达 3-5 秒，部分请求因超时失败，群众办事体验不佳，同时 MongoDB 的自主可控性不足、安全合规能力薄弱，也无法满足政务系统等保 2.0 三级的硬性要求。

针对这些痛点，金仓数据库为该项目量身定制了 “多模兼容 + 高性能架构 + 全流程迁移工具” 的解决方案。

在架构适配层面，依托 KingbaseES 的 MongoDB 原生协议兼容能力，无需拆分文档结构、重构应用代码，仅修改数据库连接地址，即可实现嵌套文档数据的无缝存储与查询，完美解决 “文档 — 关系型数据库” 的适配难题；
在性能承载层面，采用 “1 主 2 从” 读写分离集群，主库专注处理证照签发、信息修改等写操作，2 个从库分担亮证查询、历史数据调取等读请求，结合智能查询优化器与复合索引设计，将并发承载能力提升至 1600+，查询响应时间缩短至 0.3 秒以内；
在数据迁移层面，通过 KDTS 异构迁移工具，仅用 38 小时完成 2.3TB 全量数据迁移，同步启用增量同步机制确保迁移窗口期内新增数据无丢失，搭配自动化校验工具（覆盖条数校验、抽样校验、OFD 文件 MD5 校验），实现数据零差错迁移。

五、总结

KingbaseES 作为中电科金仓的旗舰产品，历经 V8、V9 多个版本迭代，已形成 “兼容层 - 性能层 - 工具链 - 安全层” 的完整技术体系，针对 MongoDB 的迁移痛点提供了全方位解决方案。其核心技术优势体现在原生协议兼容、多模数据存储、高性能架构、全流程迁移工具四大维度，从根本上解决了 “改造成本高、学习成本高、迁移风险高” 的问题。