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从全局来看，OceanBase的存储引擎是分布在各个OBServer上的，即每台OBServer负责管理全局数据中的一部分，OBServer上发生的数据修改通过日志复制到具有相同副本的其他OBServer上。因此从局部来看，每台OBServer上也拥有一个完整的存储引擎，其总体架构如图4.1所示。
图4.1 存储引擎总体架构
OceanBase的存储引擎采用了基于LSM-Tree的架构，把基线数据（SSTable）和增量数据（MemTable）分别保存在持久化存储（SSD或者磁盘）和内存中。OBServer中对数据的修改都作为增量数据写入内存中，因此数据的增、删、改全都是内存操作，使得操作性能很好。当然仅将数据修改放在内存中是无法达到持久化的，因此OceanBase结合集群中的多副本以及事务日志共同保证了数据修改的持久化。需要读取数据时，由于内存中只有增量修改，要获得完整的数据还需要从基线数据中拿到目标数据的基础版本，并在其上加上增量之后才能得到该数据的最新版本。对于某个数据（元组），内存中会存有该数据被多次修改形成的多个增量数据，这些增量数据配合基线数据自然而然地形成了该数据的多个版本，可以用来支撑系统中的多版本并发控制（Multi-Version Concurrency Control，MVCC）。
为了提高对数据的访问速度，OceanBase存储引擎构建了两种缓存：行缓存（Row Cache）和块缓存（Block Cache）。基线数据的I/O单位是块（Block），存储引擎采用块缓存提高I/O利用率。对于行的操作会利用块缓存中的块和增量数据构造出“行”形式的数据，为了避免重复施行这种构造，构造形成的行会被放在行缓存中重复使用。除缓存的数据形式不同之外，两种缓存的使用场景也有所不同。OLTP业务大部分操作为小查询，存储引擎优先使用行缓存来回答查询，从而避免了解析整个数据块的开销，达到了接近内存数据库的性能。而对于涉及数据量很大的OLAP业务，则优先使用块缓存。
当增量数据达到一定规模的时候，存储引擎会触发增量数据和基线数据的合并，把增量数据持久化为基线数据的一部分。同时每天晚上的空闲时刻，系统也会启动每日合并。另外，由于基线是只读数据，而且内部采用连续存储的方式，存储引擎可以根据不同特点的数据采用不同的压缩算法，既能做到高压缩比，又不影响查询性能。