Transwarp StellarDB 简介
Transwarp StellarDB是一款为企业级图应用而打造的分布式图数据库，不仅可以用于快速查找数据间的关联关系，而且还可以提供强大的算法分析能力。StellarDB克服了海量关联图数据存储的难题，通过自定义图存储格式和集群化存储，实现了传统数据库无法提供的低延时多层关系查询。在社交网络、公安、金融、工业、能源等领域都有巨大应用潜力。
1. 产品背景
图（Graph）是一种由点和边组成的半结构化数据，用于映射事物之间的关系，如人际关系、交易往来、交通道路等模型。属性图（Property Graph）是近年来兴起的一种图模型，可以在点、边上自由定义属性和类型，从而形成社交网络、交易网络等复杂图。
传统关系型数据库擅长处理拥有固定结构的表格型数据，数据之间的关联关系需要通过一些JOIN操作来得到。但是，在数据量增长或数据类型复杂时，关系型数据库会存在以下几个瓶颈：
- 存在大量JOIN操作
- 为了获得数据之间的连接信息，关系型数据库不得不通过JOIN的方法来取得“下一跳”节点。大量的JOIN操作不仅对计算资源造成极大浪费，也无法快速返回数据结果。
- 固化的数据模型
- 图数据在应用场景中可能频繁地修改数据模型，关系型数据库在应对这种场景时，对用户的模型设计能力要求极高。
关系型数据库由于数据模型限制而无法适配图场景，图数据库因此孕育而生。相较于关系型数据库，图数据库在以下方面具有优势：
- 拥有灵活可变的数据结构；
- 充分利用图的内联信息，可存储规模庞大的关系；
- 实时返回查询结果。
图数据库把边视作数据的一种，将关系型数据库的JOIN操作转换为图数据库的一次普通查询。在数据量增加时，JOIN操作会急剧增加查询的开销，但图数据库仅会增加少量开销。随着图数据数量增加，单机系统在计算和存储上存在明显瓶颈，分布式图数据库是未来的趋势。
星环科技StellarDB是一款完整的分布式图数据库产品，支持企业级图数据的存储、查找、分析和展现。结合原生存储引擎和计算引擎，StellarDB可以轻松实现数千亿边规模的海量图存储、实时数据插入更新、10层以上深度链路查询，以及复杂算法分析。
1.2. 产品架构
1.3. 产品组成
作为星环大数据平台的重要组件，StellarDB架构主要由以下部分组成：
1.3.1. 存储引擎
图数据以高效的压缩格式存储于星环分布式存储引擎中。借助图分区算法，图数据可按策略分散存储于集群中，拥有良好的可扩展性，并具备存储任意规模图的理论能力。
存储引擎架构为Master-Worker结构，多个Master组成的Master Group负责元信息管理、任务调度、负载均衡等功能；Worker存储图数据，并提供数据读取、更新和删除功能。存储引擎通过Raft协议来保证数据一致性和高可用性。
1.3.2. 计算引擎
借助星环分布式计算引擎Quark的计算分析能力，计算能力随着节点数目增长线性扩展。StellarDB可同时为用户提供实时图查询和离线算法分析，进而支持海量边点的大图分析。
计算引擎和存储引擎同机部署。利用数据locality特性加速图计算和分析任务。计算引擎内置了部分常用图算法，并以RDD的方式提供数据和计算的接口。
1.3.3. 可视化引擎
StellarDB提供网页可交互分析工具KG Explorer。用户可以在界面上输入并执行查询语句，并基于查询结果做进一步的数据分析，或者通过业务数据和图谱模型来构建新图谱。
