GaussDB(openGauss)是深度融合華為在數(shù)據(jù)庫領域多年的經(jīng)驗,結(jié)合企業(yè)級場景需求,推出的新一代企業(yè)級分布式數(shù)據(jù)庫,支持集中式和分布式兩種部署形態(tài)。它面向金融互聯(lián)網(wǎng)交易和政企OA/辦公場景,具有安全可靠、超高性能、簡單易用等優(yōu)勢。
華為云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品部高級產(chǎn)品經(jīng)理沈志鵬在1024程序員狂歡節(jié)的直播間,更為深入地介紹了GaussDB(openGauss)的關(guān)鍵特性、成功案例。
分布式or集中式,總有一個適合你
GaussDB(openGauss)定位為企業(yè)級云分布式數(shù)據(jù)庫,架構(gòu)上著重構(gòu)筑傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的企業(yè)級能力和互聯(lián)網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)庫的高擴展和高可用能力。
對比傳統(tǒng)形態(tài),GaussDB(openGauss)能夠獲得:
高性能:支持分布式事務強一致性,同時32節(jié)點下能夠達到1200萬tpmC的性能實測指標;
高可用:支持同城跨AZ多活容災,兩地三中心金融級部署場景;
高拓展:當前支持最大256節(jié)點的在線擴容,同時保障客戶擁有卓越的性能線性增長,打破傳統(tǒng)DIY架構(gòu)的性能天花板;
易運維:高度支持HTAP混合負載場景,極大的減少了業(yè)務改造成本,同時基于云平臺獲在線監(jiān)控,運維,升級等便利的能力。
GaussDB(openGauss)在華為云上擁有兩種部署形態(tài):集中式和分布式,分別面向企業(yè)核心交易和未來海量事務型場景,打造差異化競爭力。
集中式部署
集中式部署又包括單機和主備兩種類型。 以主備為例,支持1+2(最大保護)主備,基于數(shù)據(jù)庫日志復制的熱備,在單機性能可滿足需求的情況下,提供高可用。 其中,1+1(最大可用)指的是,數(shù)據(jù)會同步寫往備機。但如果出現(xiàn)網(wǎng)絡等影響,無法完成同步操作,會轉(zhuǎn)為異步。后續(xù)網(wǎng)絡恢復,會自動追上。在數(shù)據(jù)不同步期間,切換會有數(shù)據(jù)丟失。 1+2(最大保護)則意味著數(shù)據(jù)會同步寫往備機,且要求必須有一個確認,才向客戶端返回??煽啃愿摺? 集中式版本擁有開源生態(tài),用戶可以通過開源網(wǎng)站直接下載,作為國內(nèi)唯一開源數(shù)據(jù)庫,也是華為開源、開放、不LOCKIN單一廠商的最佳證明。
分布式部署
分布式部署方面,數(shù)據(jù)按shard劃分,讀寫負載準線性擴展,滿足大規(guī)模業(yè)務量場景,支持兩地三中心高可用部署。另外,分布式版本承載華為云自研分布式組件體系,是傳統(tǒng)企業(yè)擁抱互聯(lián)網(wǎng),面向未來海量事務型場景挑戰(zhàn)的有力保障。 下面是分布式架構(gòu)中的一些關(guān)鍵角色:
分布式架構(gòu)又可以分為獨立部署&混合部署。混合部署方案適合通用客戶,其方案包括: 1、各角色3副本,數(shù)據(jù)3副本部署; 2、各角色進程合一部署,對外只體現(xiàn)數(shù)據(jù)庫節(jié)點;
這樣部署的優(yōu)勢是組網(wǎng)簡潔明了,交付界面高效;起點配置要求低,適配場景比較通用;和未來的技術(shù)演進方向匹配。
另一個獨立部署方案適合高端客戶,它的方案包括: 1、各角色3副本,數(shù)據(jù)3副本部署; 2、關(guān)鍵角色進程分開部署,對外體現(xiàn)CMS、GTM、CN、DN主、DN備。
獨立部署方案下,用戶可以根據(jù)業(yè)務負載確定CN和DN的最佳比例,達成最高效的組網(wǎng)。
GaussDB(openGauss)分布式關(guān)鍵特性
關(guān)鍵技術(shù)一:分布式執(zhí)行框架
業(yè)務應用下發(fā)SQL給Coordinator,SQL可以包含對數(shù)據(jù)的增(insert)、刪(delete/drop)、改(update)、查(select)。Coordinator利用數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化器生成執(zhí)行計劃,每個DN會按照執(zhí)行計劃的要求去處理數(shù)據(jù)。
因為數(shù)據(jù)是通過一致性Hash技術(shù)均勻分布在每個節(jié)點,因此DN在處理數(shù)據(jù)的過程中,可能需要從其他DN獲取數(shù)據(jù),GaussDB 提供了三種stream流(廣播流、聚合流和重分布流)來降低數(shù)據(jù)在DN節(jié)點間的流動。
DN將結(jié)果集返回給Coordinate進行匯總。Coordinator將匯總后的結(jié)果返回給業(yè)務應用。
關(guān)鍵技術(shù)二:GTM-Lite技術(shù)
GTM-Lite技術(shù)可以在保證事務全局強一致的同時,提供高性能的事務處理能力,避免了單GTM的性能瓶頸。
這里的高性能事務管理指的是無鎖、多版本、高并發(fā)事務技術(shù)。
而且分布式的GTM-Lite方案提供全局事務快照和提交號管理,實現(xiàn)強一致性,且無中心節(jié)點性能瓶頸。
關(guān)鍵技術(shù)三:基于NUMA-Aware實現(xiàn)高性能事務處理
基于鯤鵬CPU的NUMA-Aware數(shù)據(jù)庫架構(gòu),性能更強。
關(guān)鍵技術(shù)四:集群HA,多層級冗余實現(xiàn)系統(tǒng)無單點故障
GaussDB(openGauss)通過硬件冗余、實例冗余、數(shù)據(jù)冗余,實現(xiàn)整個系統(tǒng)無單點故障,高可用。
其中硬件高可用包括存儲磁盤RAID冗余、網(wǎng)絡雙交換機冗余、多網(wǎng)卡冗余、主機UPS電源保護。軟件高可用則包括協(xié)調(diào)節(jié)點CN實例多活冗余、數(shù)據(jù)節(jié)點/全局事務管理/ 集群管理器實例Active-Standby冗余。
除此之外,還支持軟硬件故障檢測,最終進一步保障數(shù)據(jù)庫的高可用。
關(guān)鍵技術(shù)五:跨AZ/Region容災技術(shù)帶來高可用
集群內(nèi)HA,數(shù)據(jù)不丟失,業(yè)務秒級中斷;同城跨AZ容災,數(shù)據(jù)不丟失,分鐘級恢復,以及兩地三中心部署。 除了同城跨AZ和兩地三中心,GaussDB(openGauss)還在探索異地多活,其主要特征有:
支持多中心統(tǒng)一查詢及全局一致讀,整體資源利用率高;
靈活的高可用方案:通過配置多副本,可以實現(xiàn)DC,AZ,Region級高可用容災策略;
負載分擔及故障無縫切換;
支持平滑在線擴容。
關(guān)鍵技術(shù)六:Scale-out在線橫向擴展帶來高擴展
GaussDB(openGauss)支持但集群最大256節(jié)點,節(jié)點擴展下能夠獲得卓越的性能線性比,同時節(jié)點擴容能夠做到完全在線,對客戶透明,節(jié)點擴容完成后DN數(shù)據(jù)自動重分布,CN自動完成負載均衡。
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原文標題:終于有人說明白了!一文讀懂GaussDB(openGauss) 的六大關(guān)鍵技術(shù)特性
文章出處:【微信號:Huawei_Developer,微信公眾號:華為開發(fā)者社區(qū)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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