被評為openGauss賽道金獎的多模多態分布式數據庫GBase 8c其含金量表現在哪些方面？基于openGauss有哪些技術創新？ 其商業價值是什么？在哪些場景發揮作用？

面向全球開發者的年度頂級賽事——鯤鵬應用創新大賽已經舉辦三個年頭了。三年來，大賽鼓勵廣大鯤鵬開發者圍繞產業真實難題，基于鯤鵬全棧軟硬件技術進行行業應用創新、加速跨領域技術融合、促進產業人才培養。

近日，鯤鵬應用創新大賽2022全國總決賽(下稱“大賽”)完美收官。大賽圍繞數字政府、科技金融、企業數字化、openEuler、openGauss、HPC高性能計算及初創應用7大賽道，其中南大通用基于openGauss的多模多態分布式數據庫GBase 8c獲得鯤鵬應用創新大賽openGauss賽道金獎。

被評為openGauss賽道金獎的多模多態分布式數據庫GBase 8c其含金量表現在哪些方面？基于openGauss有哪些技術創新？ 其商業價值是什么？在哪些場景發揮作用？相信讀者們也十分關注，基于此，南大通用公司產品總經理張益受邀接受了至頂網的采訪，分享了獲獎解決方案的眾多細節。張益作為高級工程師，具備多年軟硬件產品研發和管理經驗，對分布式數據庫有深入研究，負責GBase 8c的規劃、研發和市場推廣的全流程。

開源是軟件“明珠”的創新源泉

隨著互聯網尤其是移動互聯網業務的飛速發展，傳統的集中式數據庫在應對如大促、秒殺、春運等新應用，新場景時存在的高并發和高吞吐的性能需求顯得的力不從心。急需新形態數據庫出現，而具備彈性伸縮能力的分布式數據庫，能顯著降低業務總體擁有成本，是解決這一問題的最佳實踐。

數據庫被譽為基礎軟件皇冠上的明珠，研發難度大，而分布式數據庫的研發難度又上了一個臺階，不僅要求開發者具備數據庫內核的研發能力，還需要對網絡原理、分布式原理等知識有較深的積累。要快速實現分布式數據庫領域的創新，開源就是最好的選擇。這其中就包括開源數據庫openGauss。自2020年6月開源以來，openGauss社區已經發展成為中國最具創新力的開源數據庫根社區。 openGauss作為一個開源數據庫，具備高性能、高安全、高可靠等特性，提供了單機和主備式的關系型數據庫的能力。

含金量滿滿，創新力十足的分布式數據庫

南大通用是國內少有的專注于數據庫產品研發，并且在金融、電信行業得到規模化應用的獨立數據庫服務商。南大通用于2021年底正式加入openGauss社區，卻是業界首個基于openGauss3.0版本推出分布式數據庫產品的玩家。基于openGauss開發分布式數據庫，需要深入理解openGauss的架構和設計，并在此基礎上再進行分布式能力的構建。“南大通用有近二十年的數據庫研發積累，其主打產品GBase 8a就是一款分布式的分析型數據庫，這些積累為研發基于openGauss的原生分布式數據庫GBase 8c提供了基礎。” 張益談到。

作為目前唯一一個基于openGauss3.0構建的原生分布式數據庫，相對于一些采用中間件方式來提供分布式能力的解決方案，GBase 8c作為原生分布式數據庫，在系統架構和內核層面進行了大量的優化。特別是在數據強一致性、復雜查詢性能方面具有其核心優勢。

GBase 8c具備全局強一致性的能力，通過全局事務管理器發放的全局時間戳，可以保證整個集群內的所有數據的強一致，相對中間件方案的最終一致性更適合核心業務系統。

GBase 8c具備數據節點間數據交換的能力。對于一些復雜的查詢，中間件解決方案只能把數據都拉取到中間件進行查詢過濾，在大數據量的情況下，會加大網絡的負擔和中間件處理的壓力。GBase 8c可以將復雜查詢下推給數據節點進行操作，由數據節點進行數據交換和計算，通過多個數據節點的并行處理，大幅提升整個集群的處理效率。

“GBase 8c提供的這些能力，讓用戶可以像使用集中式數據庫一樣使用分布式數據庫，平滑地進行數據庫架構的切換。”張益談到。

強化分布式能力，提供一站式解決方案能力

GBase 8c是基于openGauss3.0構建的多模多態原生分布式數據庫，支持行存、列存、內存等多種存儲模式和單機、主備與分布式等多種部署形態。

張益詳細介紹了什么是“多模多態”，多模指的是多存儲模式依托openGauss提供的行存儲、列存儲和內存三種存儲引擎，GBase 8c支持多個存儲引擎以滿足不同場景的業務需求。具體而言：

1、行存儲引擎：主要面向OLTP場景設計，例如訂貨、發貨、銀行交易系統；

2、列存儲引擎：主要面向OLAP場景設計，例如數據統計報表，分析系統；

3、內存引擎：主要面向極致性能場景設計，例如銀行風控場景。

多態指的是多部署形態，在openGauss原來單機和主備部署形態的基礎上，GBase 8c提供了分布式形態的部署能力，讓產品具備單機、主備式和分布式三種部署形態。

“單機形態是數據庫最經典的部署形態，優勢在于低成本，部署簡潔；主備形態支持一主多備部署方式，優勢在于部署簡潔，交付高效，且具備一定的容災能力，適用于較低數據量、追求極致單機性能且對高可用有一定要求的場景；分布式形態支持分布式全組件冗余的高可用，支持計算存儲分離的部署，優勢在于可以根據業務需求對計算和存儲能力分別進行水平擴展，適用于大數據量高并發且追求數據高安全性的場景。”張益進一步解釋道。

聯手打造領先的數據庫產品，加速行業核心系統落地

在GBase 8c的研發過程中，openGauss團隊提供了很多幫助。在系統概念階段，openGauss團隊面向開發者組織多場培訓，對社區版本的架構、設計進行了講解，讓南大通用的研發人員能夠以較短時間掌握openGauss的架構和設計，并了解相對于國外開源數據庫openGauss架構的差異化優勢。

比如相比國外開源數據庫的32位xid的能力，openGauss提供了64位xid的特性。因為每個數據庫業務都需要分配一個xid，隨著業務量的不斷增加，xid耗盡會引起數據庫的凍結，從而影響業務系統的正常運行。“GBase 8c是一款分布式數據庫，承載的業務量是集中式數據庫的數倍甚至數十倍，xid耗盡的可能性會變得更大。openGauss將xid從32位變為64位，大大緩解了xid耗盡的可能性，為業務系統的穩定運行提供了有力的支撐。”張益講到。

在系統設計階段，openGauss的社區技術專家對GBase 8c的架構設計進行了評審，保證了GBase 8c的設計合理性和產品競爭力。在系統開發的階段，openGauss社區對南大通用對于代碼的具體問題進行了點對點的講解，提升了開發的效率。

當前openGauss3.0構建的多模多態原生分布式GBase 8c實現了高性能、高可用、彈性伸縮、高安全性等特性，可以部署在物理機、虛擬機、容器、私有云和公有云，為關鍵行業核心系統、互聯網業務系統和政企業務系統提供安全、穩定、可靠的數據存儲和管理服務。

GBase 8c目前已在健康碼項目、城商行網貸平臺、身份認證平臺、市場監管委等多個項目完成落地。在南方某政府部門的健康碼管理上，使用GBase 8c構建了全新數據庫，解決了高峰時段亮碼和掃碼的問題，用較低的成本解決了性能不足的難題。在金融和電信等領域，GBase 8c也已經完成了POC測試，并將陸續替代傳統集中式數據庫，支撐核心業務系統。 

張益最后表示，對雙方的合作信心滿滿，展望未來，在技術層面，南大通用將持續投入研發資源，一起構建開源數據庫根社區，讓openGauss成為數據庫業內主流的開源社區。在市場層面，南大通用將聯合openGauss推出更多行業解決方案，將原生分布式數據庫的能力真正落實到行業和企業數字化創新發展的過程中，為數據庫產業發展助力。

可以看到，openGauss是華為將自己在數據庫領域數十年的積累貢獻出來，力推開源生態，南大通用在openGauss的基礎上，結合自己在數據庫領域二十年的積累，構建了多模多態的原生分布式數據庫GBase 8c，豐富openGauss在分布式數據庫的生態。