鯤鵬應(yīng)用創(chuàng)新大賽是面向全球開(kāi)發(fā)者的頂級(jí)賽事，本次大賽由21個(gè)鯤鵬生態(tài)創(chuàng)新中心與華為，聯(lián)合中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)、綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高專委共同舉辦，旨在激發(fā)行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新、加速產(chǎn)業(yè)融合、促進(jìn)人才培養(yǎng)，吸引全產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)者共同打造鯤鵬全棧解決方案。

全國(guó)總決賽openGauss賽道金獎(jiǎng)方案

天津南大通用數(shù)據(jù)技術(shù)股份有限公司：《基于openGauss的多模多態(tài)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)方案》

方案介紹

GBase 8c是基于openGauss3.0構(gòu)建的一款多模多態(tài)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，支持行存、列存、內(nèi)存等多種存儲(chǔ)模式和單機(jī)、主備與分布式等多種部署形態(tài)。GBase 8c具備高性能、高可用、彈性伸縮、高安全性等特性，可以部署在物理機(jī)、虛擬機(jī)、容器、私有云和公有云，為關(guān)鍵行業(yè)核心系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和政企業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供安全、穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理服務(wù)。

含金量滿滿，創(chuàng)新力十足的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)

GBASE南大通用是國(guó)內(nèi)少有的專注于數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品研發(fā)，并且在金融、電信行業(yè)得到規(guī)?；瘧?yīng)用的獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)商。南大通用于2021年底正式加入openGauss社區(qū)，卻是業(yè)界首個(gè)基于openGauss3.0版本推出分布式數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的玩家?；趏penGauss開(kāi)發(fā)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，需要深入理解openGauss的架構(gòu)和設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行分布式能力的構(gòu)建。南大通用有近二十年的數(shù)據(jù)庫(kù)研發(fā)積累，其主打產(chǎn)品GBase 8a就是一款分布式的分析型數(shù)據(jù)庫(kù)，這些積累為研發(fā)基于openGauss的原生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)GBase 8c提供了基礎(chǔ)。

作為目前唯一一個(gè)基于openGauss3.0構(gòu)建的原生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，相對(duì)于一些采用中間件方式來(lái)提供分布式能力的解決方案，GBase 8c作為原生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，在系統(tǒng)架構(gòu)和內(nèi)核層面進(jìn)行了大量的優(yōu)化。特別是在數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性、復(fù)雜查詢性能方面具有其核心優(yōu)勢(shì)。

GBase 8c具備全局強(qiáng)一致性的能力，通過(guò)全局事務(wù)管理器發(fā)放的全局時(shí)間戳，可以保證整個(gè)集群內(nèi)的所有數(shù)據(jù)的強(qiáng)一致，相對(duì)中間件方案的最終一致性更適合核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

GBase 8c具備數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)交換的能力。對(duì)于一些復(fù)雜的查詢，中間件解決方案只能把數(shù)據(jù)都拉取到中間件進(jìn)行查詢過(guò)濾，在大數(shù)據(jù)量的情況下，會(huì)加大網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)和中間件處理的壓力。GBase 8c可以將復(fù)雜查詢下推給數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作，由數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和計(jì)算，通過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的并行處理，大幅提升整個(gè)集群的處理效率。

GBase 8c提供的這些能力，讓用戶可以像使用集中式數(shù)據(jù)庫(kù)一樣使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，平滑地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)的切換。

強(qiáng)化分布式能力，提供一站式解決方案能力

GBase 8c是基于openGauss3.0構(gòu)建的多模多態(tài)原生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，支持行存、列存、內(nèi)存等多種存儲(chǔ)模式和單機(jī)、主備與分布式等多種部署形態(tài)。

什么是“多模多態(tài)”？多模指的是多存儲(chǔ)模式依托openGauss提供的行存儲(chǔ)、列存儲(chǔ)和內(nèi)存三種存儲(chǔ)引擎，GBase 8c支持多個(gè)存儲(chǔ)引擎以滿足不同場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求。具體而言：

① 行存儲(chǔ)引擎：

主要面向OLTP場(chǎng)景設(shè)計(jì)，例如訂貨、發(fā)貨、銀行交易系統(tǒng)；

② 列存儲(chǔ)引擎：

主要面向OLAP場(chǎng)景設(shè)計(jì)，例如數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，分析系統(tǒng)；

③ 內(nèi)存引擎：

主要面向極致性能場(chǎng)景設(shè)計(jì)，例如銀行風(fēng)控場(chǎng)景。

多態(tài)指的是多部署形態(tài)，在openGauss原來(lái)單機(jī)和主備部署形態(tài)的基礎(chǔ)上，GBase 8c提供了分布式形態(tài)的部署能力，讓產(chǎn)品具備單機(jī)、主備式和分布式三種部署形態(tài)。單機(jī)形態(tài)是數(shù)據(jù)庫(kù)最經(jīng)典的部署形態(tài)，優(yōu)勢(shì)在于低成本，部署簡(jiǎn)潔；主備形態(tài)支持一主多備部署方式，優(yōu)勢(shì)在于部署簡(jiǎn)潔，交付高效，且具備一定的容災(zāi)能力，適用于較低數(shù)據(jù)量、追求極致單機(jī)性能且對(duì)高可用有一定要求的場(chǎng)景；分布式形態(tài)支持分布式全組件冗余的高可用，支持計(jì)算存儲(chǔ)分離的部署，優(yōu)勢(shì)在于可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)能力分別進(jìn)行水平擴(kuò)展，適用于大數(shù)據(jù)量高并發(fā)且追求數(shù)據(jù)高安全性的場(chǎng)景。

聯(lián)手打造領(lǐng)先的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，加速行業(yè)核心系統(tǒng)落地

在GBase 8c的研發(fā)過(guò)程中，openGauss團(tuán)隊(duì)也提供了很多的幫助。在系統(tǒng)概念階段，openGauss團(tuán)隊(duì)面向開(kāi)發(fā)者組織多場(chǎng)培訓(xùn)，對(duì)社區(qū)版本的架構(gòu)、設(shè)計(jì)進(jìn)行了講解，讓南大通用的研發(fā)人員能夠以較短時(shí)間掌握openGauss的架構(gòu)和設(shè)計(jì)，并了解相對(duì)于國(guó)外開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)openGauss架構(gòu)的差異化優(yōu)勢(shì)。

比如相比國(guó)外開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)的32位xid的能力，openGauss提供了64位xid的特性。因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)都需要分配一個(gè)xid，隨著業(yè)務(wù)量的不斷增加，xid耗盡會(huì)引起數(shù)據(jù)庫(kù)的凍結(jié)，從而影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行?！癎Base 8c是一款分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，承載的業(yè)務(wù)量是集中式數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)倍甚至數(shù)十倍，xid耗盡的可能性會(huì)變得更大。openGauss將xid從32位變?yōu)?4位，大大緩解了xid耗盡的可能性，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力的支撐。” 南大通用公司產(chǎn)品總經(jīng)理張益張益講到。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，openGauss的社區(qū)技術(shù)專家對(duì)GBase 8c的架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了評(píng)審，保證了GBase 8c的設(shè)計(jì)合理性和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的階段，openGauss社區(qū)對(duì)南大通用對(duì)于代碼的具體問(wèn)題進(jìn)行了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的講解，提升了開(kāi)發(fā)的效率。

當(dāng)前openGauss3.0構(gòu)建的多模多態(tài)原生分布式GBase 8c實(shí)現(xiàn)了高性能、高可用、彈性伸縮、高安全性等特性，可以部署在物理機(jī)、虛擬機(jī)、容器、私有云和公有云，為關(guān)鍵行業(yè)核心系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和政企業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供安全、穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理服務(wù)。

GBase 8c目前在已于健康碼項(xiàng)目、城商行網(wǎng)貸平臺(tái)、身份認(rèn)證平臺(tái)、市場(chǎng)監(jiān)管委等多個(gè)項(xiàng)目完成落地。在南方某政府部門的健康碼管理上，使用GBase 8c構(gòu)建了全新數(shù)據(jù)庫(kù)，解決了高峰時(shí)段亮碼和掃碼的問(wèn)題，用較低的成本解決了性能不足的難題。在金融和電信等領(lǐng)域，GBase 8c也已經(jīng)完成了POC測(cè)試，并將陸續(xù)替代傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)，支撐核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

展望未來(lái)，在技術(shù)層面，GBASE南大通用將持續(xù)投入研發(fā)資源，一起構(gòu)建開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)根社區(qū)，讓openGauss成為數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)內(nèi)主流的開(kāi)源社區(qū)。在市場(chǎng)層面，南大通用將聯(lián)合openGauss推出更多行業(yè)解決方案，將原生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的能力真正落實(shí)到行業(yè)和企業(yè)數(shù)字化創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程中，為數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展助力。