优质产品推荐系列之华为云GaussDB(for openGauss)数据库
近期由于项目需求，对国产化数据库产品进行详细了解，对其中的优质产品做内部推荐，本期关注华为云GaussDB数据库。
GaussDB基于统一架构，支持关系型与非关系型数据库引擎，满足政企全场景的数据智能管理需求，开启数据库极速与融合时代，加速政企智能升级。
GaussDB是华为自研数据库品牌，是华为基于外部电信与金融政企经验、华为内部流程IT与云底座深耕10年以上的数据库内核研发优化能力，从客户对高可用、高性能、安全可靠等诉求出发，结合云的技术倾力打造的企业级分布式数据库。
GaussDB是一个产品系列，在整体架构设计上，底层是分布式存储，中间是每个DB特有的数据结构，最外层则是各个生态的接口，体现了多模的设计理念。
GaussDB(for openGauss)是基于华为主导的openGauss生态推出的企业级分布式关系型数据库。该产品具备企业级复杂事务混合负载能力，同时支持分布式事务，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。
具体产品
关系型数据库
■ 基于openGauss生态的分布式数据库GaussDB(for openGauss)；
■ 基于MySQL生态的分布式数据库GaussDB(for MySQL)，100%兼容MySQL。
非关系型数据库
■ 基于文档的分布式数据库GaussDB(for Mongo)，100%兼容MongoDB的接口，解决了开源的协议风险，用3副本解决9副本的可靠性；
■ 基于时序协议的分布式数据库GaussDB(for Influx)，解决了开源主备的容量问题；
■ 基于宽表Cassandra的GaussDB(for Cassandra)，解决了Java方案的GC抖动的严重问题，数据强一致；
■ 基于KV接口GaussDB(for Redis), 当前100%兼容Redis，未来可以兼容更多的KV协议，数据强一致，超大容量10T+，解决了开源主备脱节等问题。
数据库工具及中间件
■ 数据迁移 — DRS (Data Replication Service，简称为DRS)；
■ 应用结构转换 — UGO (Database and Application Migration UGO，简称UGO)；
■ 分布式数据库中间件 — DDM (Distributed Database Middleware, 简称DDM)。
关键技术方案
高性能——分布式并行执行框架
分布式执行框架会根据业务SQL生成最优执行计划，通过算子下推、并行执行等技术，提升分布式执行效率。
算子下推：完美sharding的单节点执行、点查等不需要DN间数据交互的场景下，CN将SQL直接下发至DN执行；跨节点分布式执行、关联查询等需要DN间数据交互的场景下，CN将执行计划下发给DN，DN间通过Streaming算子完成数据聚合。
并行执行：节点间支持DDL、DML等SQL语句并行执行；节点内支持基于数据页的并行查询。
高性能——分布式事务处理性能，GTM-Lite技术
GTM-Lite技术，在保证事务全局强一致的同时，提供高性能的事务处理能力，避免了单GTM的性能瓶颈。
CSN提交序列号代替活跃事务列表进行可见性判断，无需遍历事务列表，提升了事务可见性判断效率。
事务管理节点GTM，通过无锁原子操作提供CSN序号，不存全局单点瓶颈。节点间事务交互仅需要一个CSN，大大降低各节点间事务状态同步的网络开销。
全局数据结构NUMA化改造。通过工作进程NUMA绑核、全局数据结构NUMA分区化改造，减少跨核、跨处理器竞争冲突。
多核原生指令级优化。将多个指令汇聚成1个指令，提升指令效率。
并行回放实现极致RTO。通过日志流水线、批量回放和Block级物理并行恢复等关键技术，日志回放效率大幅提升，实现大压力下RTO<10s的极致高可靠。
多层级冗余无单点故障。所有故障场景可检测、可恢复，通过硬件冗余、实例冗余、数据冗余，实现整个系统无单点故障。
同城跨AZ双活：实现同城部署，应用分担，近实时故障切换；可配置不同的逻辑单元，实现应用层的就近数据访问。
两地三中心：通过AB数据中心同城双活，C数据中心异地容灾，使用跨Region的容灾能力。
异地多活：支持多中心统一查询及全局一致读，整体资源利用率高；通过配置多副本，可以实现DC，AZ，Region级高可用容灾策略，实现灵活的高可用方案；同时可以实现故障的无缝切换。
在线扩容。通过hashbucket聚集存储和多轮追增等技术，减少锁表时间，实现应用无感知的在线扩容。
通过增加服务器，实现系容量和性能的线性Scale Out。支持1000+超大分布式集群的能力，可以轻松应对海量高并发数据处理和复杂查询场景的考验。
产品优势
GaussDB汇聚全球资源，全球7个区域、2000+数据库/数据仓库/大数据的高级内核引擎、算法、性能等专家与专业人才，持续战略投入10多年。在金融政企市场，GaussDB本地部署(Huawei Cloud Stack方案)取得国产数据库第一的市场份额；在泛互联网市场，公有云增速第一（来源：2020下半年IDC中国关系型数据库软件市场数据跟踪报告）；同时，全球DBMS市场份额进入了前十名（来源：Gartner Market Share Analysis: Database Management Systems, Worldwide, 2020）；在1500+金融政企与泛互联网大客户取得规模商用；与100+伙伴建立合作关系，共享市场机会；并积极投入高校合作和开发者生态，累计赋能15万以上开发者。
GaussDB全栈产品和解决方案，让客户
■ 选型安心：自主生态+开源生态，SQL+NoSQL，分布式统一的架构，性能卓越，安全可靠；
■ 迁移放心：从数据的在线迁移到应用的结构转换，迁移无忧；
■ 生态无忧：支持开源与自主双生态。
GaussDB(for openGauss)的优势有：
■ 高可用：同城AZ内节点故障，RPO=0，RTO<10s；同城跨AZ级故障，RPO=0、RTO<60s；保证数据0丢失。两地三中心异地容灾方案，跨Region数据实时灾备；
■ 混合负载高性能：支持高吞吐强一致性事务能力，鲲鹏2路服务器，32节点1500万tpmC；
■ 高扩展性：GTM-Lite技术打破传统分布式性能瓶颈，计算与存储可自由水平扩展，支持1000+计算节点在线扩展，性能随扩展准线性增长，具备卓越线性比；
■ 高安全：业界首个纯软全密态数据库技术，实现数据从传输、计算到存储的全程加密；
■ 卓越性能：分布式优化器+Numa-Aware技术加持，提供极致的性能。支持PB级海量存储，在TPC-C、TPC-H等多种企业级负载下性能卓越；
■ 丰富的企业级特性：支持分布式存储过程，分布式触发器，外部表，透明加密，全密态，防篡改，WDR诊断报告，智能诊断，索引推荐等丰富的企业级特性，有效提升客户开发运维效率；
■ 安全可信：基于数据库领域10年+积累，自主研发的新一代企业级分布式关系型数据库；核心代码拥有100%知识产权，对产品的所有模块都具备代码级的问题修复及架构优化能力；
■ 全栈软硬自研可控，生态可控：业界领先的存储+网络+计算+openGauss自研开放生态。
应用场景
适用于政企OA办公、ERP CRM等应用场景，1500+金融政企行业标杆大客户选择GaussDB。
职业认证
华为云职业认证含HCIA（工程师）、HCIP（高级工程师）、HCIE（专家）三个级别，GaussDB数据库认证已上线和发布。
■ HCIA-GaussDB V1.5
■ HCIP-GaussDB-OLTP V1.5
■ HCIP-GaussDB-OLAP V1.5
华为云学院职业认证：https://edu.huaweicloud.com/training