GaussDB 200介绍
简介
GaussDB 200是一个分布式并行关系型数据库系统。提供了以下功能:
- 标准SQL支持
支持标准的SQL-92/SQL:1999/SQL:2003规范,支持GBK和UTF-8字符集,支持SQL标准函数与分析函数,支持存储过程。
- 数据库存储管理功能
支持表空间,支持在线扩容功能。
- 提供组件管理和数据节点HA(High Availability)
支持数据库事务ACID特性(即原子性Atomicity、一致性Consistency、隔离性Isolation和持久性Durability),支持单节点故障恢复,支持负载均衡等。
- 应用程序接口
支持标准JDBC 4.0的特性和ODBC 3.5特性。
- 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。
结构
GaussDB 200采用Share-nothing架构,由多个拥有独立且互不共享CPU、内存、存储等系统资源的节点组成。在这样的系统架构中,业务数据被分散存储在多个物理节点上,数据分析任务被推送到数据所在位置就近执行,通过控制模块的协调,并行地完成大规模的数据处理工作,实现对数据处理的快速响应。
Share-nothing又称为无共享架构,和其他架构的对比请参见图1。

Share-nothing架构具备如下优点:
- 最易于扩展的架构
- 为商业智能BI(Business Intelligence)和数据分析的高并发、大数据量计算提供按需扩展的能力
- 自动化的并行处理机制
- 内部自动并行处理,无需人工分区或优化
- 数据加载与访问方式与一般数据库相同
- 数据分布在所有的并行节点上
- 每个节点只处理其中一部分数据
- 最优化的I/O处理
- 所有的节点同时进行并行处理
- 节点之间完全无共享,无I/O冲突
- 增加节点实现存储、查询及加载性能的线性扩展
GaussDB 200由多个MPPDBServer组成,GaussDB 200结构具体如图2所示。

名称 |
描述 |
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MPPDBServer(CM) |
GaussDB 200集群管理模块CM(Cluster Manager),即含CMServer进程的特殊MPPDBServer,负责管理和监控分布式系统中各个功能单元和物理资源的运行情况,确保整个系统的稳定运行。CM分为主CM和备CM。正常情况下,只由主CM提供GaussDB 200集群管理服务。当主CM发生故障的情况下,备CM会主动升为主CM提供GaussDB 200集群管理服务。 CM通过CM服务完成对各个MPPDBServer管理。CM服务由CMServer、CMAgent、Monitor组成。
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MPPDBServer(GTM) |
全局事务管理模块GTM(Global Transaction Manager),即含GTM进程的特殊MPPDBServer,负责生成和维护全局事务ID、事务快照、时间戳等需要全局唯一的信息。GTM分为主GTM和备GTM。正常情况下,只由主GTM提供全局事务管理服务。当主GTM发生故障的情况下,备GTM会主动升为主GTM提供服务。 |
MPPDBServer |
业务模块,即除MPPDBServer(CM)、MPPDBServer(GTM)以外的MPPDBServer,由Coordinator及多个Datanode组成,负责执行CM、GTM下发的任务。业务模块与MPPDBServer(CM)、MPPDBServer(GTM)主要区别是不包含CMServer与GTM进程。 |
Coordinator(CN) |
负责提供外部应用接口、优化全局执行计划、向Datanode分发执行计划,以及汇总、处理执行结果。 GaussDB 200通过CCN(Control Coordinator Node)负责集群内的资源全局负载控制,以实现自适应的动态负载管理。CM在第一次集群启动时,通过集群部署形式,选择编号最小的Coordinator作为CCN。若CCN故障之后,由CM选择新的CCN进行替换。 |
Datanode(DN) |
在集群中,DN有多个。每个DN存储了一部分数据。如果DN无高可用方案,则故障时会导致该实例上的数据无法访问。因此GaussDB 200对DN提供了高可用方案:主、备、从备。DN主、备、从备间的工作原理如下: 主、备DN同步数据期间,如果主DN突然故障不可用,备DN会升为主DN。 在原主DN恢复前,新升为主的DN会将数据日志同步到从备DN。 原主DN恢复后将成为备DN,并且会使用“从备DN”上的数据日志恢复异常期间的数据。 也就是说从备DN永远只作为从备使用,不会因为主DN或备DN故障而升级为主DN或备DN,从备只存放备DN故障时同步到从备的Xlog数据和数据通道复制产生的数据。 |
Storage |
服务器的本地存储资源,持久化存储数据(支持行存、列存、混合存储)。 |
原理
作为关系型数据库系统,GaussDB 200主要业务为数据的查询与存储。GaussDB 200进行数据查询的流程如图3所示。

具体查询流程如下:
- 用户通过应用程序发出查询本地数据的SQL请求到Coordinator。
- Coordinator接收用户的SQL请求,分配服务进程,向GTM请求分配全局事务信息。
- GTM接收到Coordinator的请求,返回全局事务信息给Coordinator。
- Coordinator根据数据分布信息以及系统元信息,解析SQL为查询计划树,从查询计划树中提取可以发送到Datanode的执行步骤,封装成SQL语句或者子执行计划树,发送到Datanode执行。
- Datanode接收到读取任务后,查询具体Storage上的本地数据块。
- Datanode任务执行后,将执行结果返回给Coordinator。
- Coordinator将查询结果通过应用程序返回给用户。
GaussDB 200数据存储流程与数据查询流程相近,请参考数据查询流程,此处不再介绍。
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