客户介绍
客户介绍：
【某大型交通央企科研单位】是中国轨道交通领域唯一的综合性研究机构，作为行业内的国家级科技力量，在铁路技术研发、标准制定、检测认证等方面占据核心地位。其业务范围广泛，涵盖从基础研究、工程技术服务到成果转化的全产业链，资产规模庞大，并拥有近万名员工及多家下属全资控股公司，科研成果丰硕，有力支撑了中国高速铁路、高原铁路等重大工程的建设与发展。
项目介绍：
项目名称：信创数据库流量仿真科研项目
项目说明：本项目致力于深入研究数据库流量仿真技术，构建一套能够捕获并回放真实业务流量、模拟生产负载的流量仿真系统。该系统可在信创数据库迁移前，全面验证数据库在性能与兼容性等方面的潜在风险。
业务挑战
客户需求：
随着国际形势变化与数字化转型加速，信息技术应用创新（信创）已成为国家战略的关键组成部分。数据库作为信息系统的核心基础软件，在国产化进程中至关重要。为此，需对数据库进行多方面、全方位的测试。流量仿真作为一种高效测试手段，能够模拟真实业务流量，对信创数据库进行全面验证，帮助业务人员提前发现问题，为后续决策提供依据。该技术是保障数据库稳定性、性能及兼容性的关键，在政务、金融等高数据安全要求行业中尤为重要。流量仿真系统需支持摸高、一致、分片等多种流量回放执行模式。
核心痛点：
在项目前期调研中，技术团队评估了市面上主流的三种流量捕获技术，发现均存在难以接受的局限性：
- 数据库日志解析方式：无法无损还原原始SQL。同时，持续日志解析会消耗数据库自身I/O与CPU资源，对生产性能构成侵扰，且技术实现强耦合于特定数据库版本与日志格式，维护复杂。
- 网络旁路捕获方式：技术壁垒高且通用性差。该方式需逆向解析数据库私有网络协议，而商业数据库协议通常不公开，导致SQL还原困难甚至不可行。此外，它依赖特定网络设备（如端口镜像），在云环境或复杂网络中部署受限，难以成为跨数据库的通用方案。
- 应用代码埋点方式：带来不可接受的侵入性与成本。此方式需修改每一处数据库访问的代码，在庞大的微服务架构下，改造点众多，引入巨大开发工作量、测试风险和长期维护成本。它也与特定编程语言和框架绑定，无法应对其复杂异构的技术生态。
解决方案
方案概述：
SphereEx 针对传统数据库流量捕获技术的弊端，提出了一种全新的无侵入解决方案。该方案通过 Agent 技术直接采集原始 SQL 内容，支持区分完整 SQL 与预编译 SQL，兼容多种数据库类型，且对业务代码零侵入。Agent 基于标准数据库驱动接口和连接池（如 HikariCP）进行字节码增强，实时捕获 SQL 执行信息，无需修改业务逻辑或依赖特定网络环境。整个方案分为流量录制与流量回放两大独立子系统，其中 SQL 录制器与应用系统在同一进程内运行，实时采集 SQL 信息。SQL 信息采集完毕后再使用 SQL 回放器进行流量回放，实现“录播分离”，确保生产环境绝对安全，测试环境灵活可控。
架构图：
方案亮点
- 业务代码零侵入：基于字节码增强技术，无需修改业务代码，降低开发与维护成本。
- 原始 SQL 捕获精准：直接从数据库驱动层捕获 SQL，支持完整 SQL 与预编译 SQL 的精准还原。
- 支持多种数据库类型：兼容 Oracle、MySQL、PostgreSQL 及国产信创数据库，具备跨平台通用性。
- 异步录制，性能影响低：录制过程与业务执行异步进行，对生产系统性能影响可忽略不计。
- 内置安全与控制机制：支持数据脱敏、流量过滤、回放限流等功能，保障测试安全与可控性。
客户收益
核心成果：
- 方法论的可行性验证：验证了基于字节码增强的无侵入流量仿真技术在国家级核心业务中的可行性，实现了生产环境“零扰动”下的真实流量捕获，解决了传统技术不敢用、测不准的痛点。
- 全链路评估模型的建立：构建了从无损采集、多模态回放到精准分析的完整评估闭环，将数据库迁移评估从主观经验转化为数据驱动的客观量化分析。
- 关键风险知识库的沉淀：在真实负载下，系统识别并归档了从传统数据库迁移至国产数据库的SQL兼容性、性能差异等具体风险，形成了可指导后续迁移的“风险地图”。
- 选型决策量化依据的产出：输出了多款信创数据库在真实混合负载下的性能基线对比报告，为技术选型提供了基于自身业务特性的第一手量化决策数据。
战略价值：
- 支撑关键领域信创落地：为轨道交通等关键基础设施的信创改造提供了安全、可复制的“先行先试”路径，降低了“硬切换”风险，具有行业示范价值。
- 构建主动可控能力：建立了“先仿真验证，后平稳切换”的新模式，将风险处置大幅前置，实现了对技术变革的主动管理和精准控制。
- 固化知识资产与流程：将技术方案、风险清单等转化为核心知识资产，为未来大规模迁移工程提供了标准化、可复用的作业指导，提升效率并降低对人经验的依赖。
- 输出科研价值，引领行业：项目形成的特定行业SQL兼容性模式库等技术成果，具备较高科研价值，可通过论文等形式输出，巩固在行业内的技术领导地位。
