是什么?

GaussDB是华为自主创新研发的分布式关系型数据库。

该产品支持分布式事务,同城跨AZ部署,数据0丢失,支持1000+的扩展能力,PB级海量存储。

同时拥有云上高可用,高可靠,高安全,弹性伸缩,一键部署,快速备份恢复,监控告警等关键能力,能为企业提供功能全面,稳定可靠,扩展性强,性能优越的企业级数据库服务。

GaussDB分布式版形态整体架构

GaussDB分布式版形态整体架构如下:

图1 GaussDB分布式版形态整体架构图

GaussDB分布式版形态整体架构图

Coordinator Node:协调节点CN,负责接收来自应用的访问请求,并向客户端返回执行结果;负责分解任务,并调度任务分片在各DN上并行执行。

GTM:全局事务管理器(Global Transaction Manager),负责生成和维护全局事务ID、事务快照、时间戳、Sequence信息等全局唯一的信息。

Data Node:数据节点DN,负责存储业务数据、执行数据查询任务以及向CN返回执行结果。

GaussDB 集中式形态整体架构

GaussDB 集中式形态整体架构如下:

图2 GaussDB集中式形态整体架构图

集中式形态整体架构

ETCD:分布式键值存储系统(Editable Text Configuration Daemon)。用于共享配置和服务发现(服务注册和查找)。

CMS:集群管理模块(Cluster Manager)。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。

Data Node:数据节点DN,负责存储业务数据、执行数据查询任务以及返回执行结果。

应用场景

交易型应用

大并发、大数据量、以联机事务处理为主的交易型应用,如政务、金融、电商、O2O、电信CRM/计费等,服务能力支持高扩展、弹性扩缩,应用可按需选择不同的部署规模。

详单查询

具备PB级数据负载能力,通过内存分析技术满足海量数据边入库边查询要求,适用于安全、电信、金融、物联网等行业的详单查询业务。

产品优势

高安全

GaussDB拥有TOP级的商业数据库安全特性,如下所示,能够满足政企和金融级客户的核心安全诉求。

数据动态脱敏,行级访问控制,密态计算。

健全的工具与服务化能力

GaussDB已经拥有华为云,商用服务化部署能力,同时支持DAS、DRS等生态工具。有效保障用户开发、运维、优化、监控、迁移等日常工作需要。

全栈自研

GaussDB基于鲲鹏生态,是当前国内唯一能够做到全栈自主可控的国产品牌。同时GaussDB能够基于硬件优势在底层不断进行优化,提升产品综合性能。

开源生态

GaussDB已经支持开源社区,并提供集中式版本下载。


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详细介绍一下高斯数据库

高斯数据库(GaussDB)介绍

高斯数据库(GaussDB) 是由华为公司开发的企业级分布式数据库管理系统。

它是华为云数据库服务的核心组成部分,旨在为企业提供高性能、可扩展、安全且稳定的数据库解决方案。

GaussDB 支持多种数据模型,包括关系型数据库(RDBMS)和分布式数据库,适用于海量数据、高并发的复杂应用场景。

GaussDB 的设计基于华为在数据库领域的深厚技术积累,融合了先进的分布式计算与存储架构。它被广泛应用于金融、电信、制造业、能源等行业,支持各种数据存储和分析需求。

高斯数据库的主要特点

  1. 分布式架构
    • 高斯数据库采用分布式架构,能够水平扩展,支持海量数据和高并发的处理。分布式架构使得它在高可用性、负载均衡和容灾能力方面表现出色,能够满足大规模企业级应用的需求。
    • 数据可以根据业务需求进行灵活的分片和分布,自动均衡存储负载,提高性能和扩展性。
  2. 多模数据库支持
    • GaussDB for OLTP:支持高性能事务型处理,特别适合关系型数据应用,如金融、电信、在线交易等。
    • GaussDB for OLAP:支持大数据分析和高性能的查询处理,适用于大数据分析场景,如报表分析、数据挖掘等。
    • 高斯数据库提供了混合部署能力,能够同时处理 OLTP 和 OLAP 的场景,使得不同类型的工作负载都能得到高效的支持。
  3. 兼容性
    • GaussDB 与传统的数据库系统,如 MySQL、PostgreSQL 和 Oracle,保持一定的兼容性。它支持标准的 SQL 语法和接口,企业可以在已有的应用基础上轻松迁移和集成,不需要大规模重写现有应用代码。
    • 例如,GaussDB 提供了对 MySQL 和 PostgreSQL 的高度兼容支持,可以无缝迁移 MySQL 和 PostgreSQL 数据库的应用和数据。
  4. 高可用性与容灾
    • 高斯数据库提供高可用性(HA)架构,支持自动故障切换和备份恢复。通过主从复制、集群管理等技术,确保系统在出现单点故障时,能够迅速恢复,并保持对外服务的持续可用。
    • 容灾机制方面,GaussDB 采用了数据多副本策略,并且能够在多个数据中心之间进行备份和数据同步,保证系统的容灾能力和业务的高可靠性。
  5. 弹性伸缩
    • GaussDB 支持在线弹性伸缩,能够根据业务负载的变化自动调整资源配置。无论是增加节点、扩展存储空间,还是增加计算能力,高斯数据库都能够在不影响正常业务的前提下,进行动态扩容。
  6. 自动化运维与监控
    • 高斯数据库提供了全面的自动化运维能力。通过内置的智能运维工具,用户可以轻松地进行数据库的监控、调优、故障检测和自动修复。
    • 系统支持自动分配资源、自动调优查询、自动备份与恢复等,极大地简化了数据库管理的复杂性,减少了人工干预的需求。
  7. 数据安全与隐私保护
    • GaussDB 提供强大的安全机制,包括数据加密、访问控制、审计日志等功能,保障数据库的安全性。
    • 数据在存储和传输过程中都可以进行加密,防止数据泄露和非法访问。
    • 支持细粒度的权限管理,确保只有授权用户能够访问特定的数据和功能。
  8. 异构数据支持
    • 高斯数据库能够支持异构数据的集成,包括结构化数据、半结构化数据(如 JSON、XML)以及非结构化数据。用户可以通过统一的查询接口,访问不同类型的数据源,进行跨数据源的查询和分析。
  9. 多租户支持
    • 高斯数据库支持多租户部署,适用于 SaaS(软件即服务)环境,能够为不同租户提供独立的数据库实例,并实现资源隔离。每个租户的数据和应用逻辑都是独立的,确保数据的隐私性和安全性。
  10. 人工智能和大数据支持
    • GaussDB 具有强大的大数据处理能力,能够处理海量数据,适用于机器学习、人工智能、大数据分析等高负载计算任务。通过与华为云的大数据和 AI 服务的集成,用户可以在数据库中实现数据预处理、模型训练等操作。

高斯数据库的版本和产品

高斯数据库包括多个版本和子产品,每个版本和产品针对不同的应用场景和需求,提供相应的功能支持。

  1. GaussDB for OLTP(事务型数据库)
    • 主要针对在线事务处理(OLTP)场景,适用于高并发事务处理。支持传统的关系型数据库功能,如事务处理、ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)特性等。
  2. GaussDB for OLAP(分析型数据库)
    • 适用于在线分析处理(OLAP)场景,能够高效处理复杂的查询和大规模数据分析。适合报表生成、大数据分析、业务智能等应用。
  3. GaussDB for HTAP(Hybrid Transactional and Analytical Processing)
    • 结合了 OLTP 和 OLAP 的特点,支持混合事务和分析处理。这使得 GaussDB 能够同时处理高并发的事务性请求和复杂的数据分析工作负载,适合一些对实时分析有需求的业务场景。
  4. GaussDB Cloud(云数据库)
    • 华为云上的 GaussDB 服务,提供弹性伸缩、高可用性等云原生特性。适合需要灵活、可扩展数据库解决方案的企业,支持自动化运维和弹性扩展。
  5. GaussDB for MySQL / PostgreSQL
    • 提供与 MySQL 和 PostgreSQL 高度兼容的 GaussDB 版本,帮助用户轻松迁移现有的 MySQL 或 PostgreSQL 应用到 GaussDB,并利用 GaussDB 的分布式和高可用特性提升数据库性能。

高斯数据库的应用场景

  1. 金融行业
    • 高斯数据库在金融行业有着广泛的应用,特别是在处理大规模交易、实时风控、资产管理等场景中。它的高可用性、低延迟和高并发处理能力,满足了金融行业对数据库系统的高要求。
  2. 电信行业
    • 电信行业的数据量庞大,且实时性要求高。高斯数据库通过高效的分布式存储和计算能力,能够处理电信运营中的海量数据,如用户数据管理、计费系统、网络流量分析等。
  3. 制造业
    • 制造业的数据源复杂且多样化,涵盖生产设备数据、供应链信息、库存管理等。高斯数据库通过支持异构数据源的集成,可以帮助制造业企业统一管理和分析不同类型的数据,提升运营效率。
  4. 在线电商与社交平台
    • 在电商和社交平台的应用中,数据库需要高吞吐量和高并发支持。高斯数据库可以通过水平扩展支持大规模的用户数据管理、交易记录处理、实时数据分析等业务需求。
  5. 大数据分析与人工智能
    • 高斯数据库的分析型功能(GaussDB for OLAP)与大数据和人工智能技术的结合,能够帮助企业进行实时数据处理、机器学习模型训练、大规模数据分析等任务。

总结

高斯数据库(GaussDB)是一款功能强大、灵活可扩展的分布式数据库,能够满足企业在多种业务场景下的高性能、高可用、高安全性需求。

通过分布式架构、混合处理能力、多模支持和与云服务的深度集成,GaussDB 在大数据分析、实时交易处理、金融电商等领域展示了强大的应用潜力。

参考资料

基础软件十年铸一剑,企业级分布式数据库HotDB