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华为GaussDB T OLTP数据库详细介绍

原创 章芋文 2019-09-20
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概述
   Gauss100 OLTP是华为技术有限公司自主研发的高性能、高可靠的关系型磁盘数据库。
   本文档介绍Gauss100  OLTP单机版的产品定位与特点、系统架构、基本和企业级增强特性、应用场景、运行环境、相关技术指标等,有助于读者从总体上了解Gauss100 OLTP产品。


产品定位

    关系型数据库承载着在线事务处理(On-line Transaction   Processing)领域业务应用对于数据存储访问的需求,是端到端解决方案中的重要组成部分。传统的商业关系型数据库虽然具备成熟完备的企业级能力,但技术架构相对封闭,需求响应不及时,采购和维护成本居高不下;而开源数据库内核能力参差不齐,同时技术和运维支持不足,无法适应高负载应用场景下的关键业务。
    Gauss100 OLTP作为一款企业级高性能、高可用的关系型数据库,采用全自研数据库内核架构,技术完全自主可控,能够提供快速的需求响应和运维支持。在支持SQL2003标准的同时,兼容主流商业数据库常用的特有SQL语法和能力,极大降低数据库切换的技术和时间成本。强大的自研数据库内核和各种企业级增强特性能够满足大、中型企业的业务系统(特别是金融、电信等核心业务系统)数据存储访问需要,是企业级OLTP关系型数据库的理想选择。
    Gauss100 OLTP包括单机和分布式两个版本,本文主要阐述单机版能力。单机版支持主备架构,提供数据迁移、运维、灾备、恢复等整套解决方案。    

    

产品特点

   高性能
   并发控制
   Gauss100 OLTP通过高效的多级读写锁实现、MVCC机制(Multi-Version Concurrency  Control)、事务隔离级别支持等一系列并发控制机制,保证在数据一致性前提下实现高并发访问。
   其中,基于时间戳和回滚段的行级MVCC支持数据查询和修改互不阻塞,极大提升并发查询和修改的性能。
   查询优化
   Gauss100 OLTP内置基于规则的优化器(Rule-Based Optimizer)和基于代价的优化器(Cost-Based  Optimizer),同时提供优化提示(HINT)能力,保证执行计划生成的最优化。
   高可靠
   主备复制和切换
   Gauss100 OLTP基于重做日志实时同步和回放方式实现主机与备机之间的数据一致性,并通过主备快速切换实现高可用性。
   逻辑复制
   Gauss100 OLTP提供不依赖于物理日志格式的逻辑复制功能,实现Gauss100 OLTP不同版本之间、Gauss100  OLTP和其它异构数据库之间的数据同步,可应用在主备数据库间的增量数据备份、不同业务系统之间的数据同步、业务不中断升级过程中在线数据迁移等场景。
   闪回和回收站
   Gauss100  OLTP提供对闪回和回收站的支持,支持用户指定时间戳进行闪回查询,或者指定时间戳对表数据进行闪回,获取被错误删除、更新的历史数据。通过从回收站中闪回被删除的表对象,用户可以将表数据快速恢复到错误操作前,极大提高用户数据可靠性,同时避免通过PITR方式(Point-in-time  recovery,基于时间点恢复)恢复数据的业务中断。
   大容量
   Gauss100  OLTP支持单节点最大8PB、单表7.8TB的存储容量,同时支持创建使用单独大容量文件的BIGFILE表空间、简化存储运维。
   丰富的SQL能力
   Gauss100  OLTP支持SQL:2003标准,对于后续的SQL:2006、SQL:2008、SQL:2011、SQL:2016等一系列标准也提供部分支持,同时对于主流商业数据库中广泛使用的特定语法也提供兼容支持,有效降低用户从其他商业数据库迁移到Gauss100  OLTP的成本。
   可维护性
   Gauss100  OLTP内核状态透明化,运维手段多样化,提供企业级运维能力。内置丰富的性能视图,涵盖等待事件、事务状态、会话状态、慢SQL、空间统计、内存统计等关键性能指标。提供完善的负载统计报告,包括:实例负载概况、实例效率百分比、Top10前后台事件统计等。
   安全性
   Gauss100 OLTP提供访问控制、密码保护、权限管理、数据加密、敏感数据脱敏、加密连接和操作审计能力,全面保障数据安全 。   


基本功能和特性

    Gauss100 OLTP作为通用的关系型数据库,支持标准关系型数据库的基本功能特性。
    标准SQL支持
    支持SQL:2003标准,并对后续的SQL:2006、SQL:2008、SQL:2011、SQL:2016等一系列标准提供部分支持。
    字符集支持
    支持utf8字符集。
    数据库存储管理功能
    支持表空间。
    事务支持
    支持ACID特性,支持读已提交、可串行化和当前读三种事务隔离级别。
    数据节点高可用
    提供主备复制和故障切换能力。
    标准应用程序访问接口
    支持标准ODBC 2.0和JDBC 4.0的特性。
    支持多种开发语言
    支持C、Java和Python开发语言。
    SQL优化
    支持基于规则的优化器(RBO,Rule-Based Optimizer)和基于成本的优化器(CBO,Cost-Based   Optimizer),并提供优化提示能力。
    数据导出导入
    提供数据快速并行导出导入工具。
    管理工具
    提供安装部署工具、客户端工具、状态监控工具、备份恢复工具和升级工具。
    安全管理
    支持SSL安全网络连接、用户权限管理、密码管理、安全审计等功能,保证数据库在管理层、应用层、系统层和网络层的安全性。    


典型应用

    Gauss100   OLTP作为通用的关系型数据库产品,可广泛应用于在线事务处理领域的各类业务应用场景中,特别是电信、金融等对于数据存储访问性能与可靠性有极高要求的场景。
    Gauss100   OLTP提供多种组网形式,以满足对于数据容量、处理性能和可靠性的不同需求,包括:单机部署、主备部署、基于RDMA硬件的高可用主备部署等。
    下图是Gauss100 OLTP在OSS网管平台的应用场景。根据业务需求采用主机+热备机形式的部署方式。    

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