摘要：華為雲新一代金融級分布式數據庫GaussDB(for openGauss)正式推出了Ustore存儲引擎、基於Paxos協議的DCF高可用組件等多個重大內核新特性。
數字化時代，技術迭代更新比以往任何時候都要來得迅猛一些，數據庫技術也在這股技術浪潮中迸發出巨大的發展張力，而作為數據庫技術靈魂的內核技術也隨之實現了躍遷式發展。
華為雲數據庫歷來重視內核技術研發，擁有豐富的數據庫內核研發經驗，並持續構築了一系列極具競爭力的內核特性。近期，華為雲新一代金融級分布式數據庫GaussDB(for openGauss)正式推出了Ustore存儲引擎、基於Paxos協議的DCF高可用組件等多個重大內核新特性，為企業級用戶打造了穩定高性能的存儲引擎、高可用的內核能力，以創新技術為抓手，進一步推動企業數字化轉型。
Ustore存儲引擎創新，數據頻繁更新下性能依舊穩如泰山
Ustore存儲引擎，又名In-place Update存儲引擎。In-place Update中文意思為原地更新，是GaussDB(for openGauss) 內核新增的一種存儲模式。GaussDB(for openGauss) 內核當前使用的行引擎是Append Update（追加更新）模式。追加更新對於業務中的增、刪以及HOT(Heap only tuple) Update(即同一頁面內更新)有很好的表現，但對於跨數據頁面的非HOT UPDATE場景，垃圾回收不夠高效。
而Ustore引擎將最新版本的“有效數據”和歷史版本的“垃圾數據”分離存儲，最新版本的“有效數據”存儲在數據頁面上，並單獨開辟一段UNDO空間，用於統一管理歷史版本的“垃圾數據”，因此數據空間不會由於頻繁更新而膨脹，垃圾回收效率更高。Ustore引擎采用NUMA-Aware的UNDO子系統設計，使得UNDO子系統可以在多核平台上有效擴展；同時采用多版本索引技術，解決索引清理問題，有效提升了存儲空間的回收復用效率。
圖1：Ustore數據存儲示意圖：數據在原page頁，undo通過指針單獨管理
總之，在這種設計思路下，相比原有垃圾數據清理機制，Ustore數據存儲能帶來更高性能、更高效率，空間利用更充分，整體系統運行更加平穩，適應更多業務場景和工作負載。
應用實踐方面，Ustore存儲引擎已在部分客戶現場進行了POC測試，表現出穩定可靠的數據庫服務能力，達到了預期的效果。
基於Paxos協議的高可用DCF組件創新，確保數據強一致和高可用
除了Ustore存儲引擎外，GaussDB(for openGauss)還推出了基於Paxos協議的DCF高可用組件，該組件使得GaussDB(for openGauss)在保證數據一致性的同時，在高可用方面可進一步得到增強，包括：
(1)通過自仲裁、多數派選主能力擺脫第三方仲裁組件，極大縮短RTO時間，且可預防任何故障下的腦裂雙主；
(2)支持節點同步、同異步混合部署的多集群部署模式；
(3)提升主備間節點日志復制效率，提升系統的最大吞吐能力。
圖2：Paxos原理示意圖
借助GaussDB(for openGauss)的DCF高可用組件，用戶不僅可以免去系統腦裂的風險，還可以提升可用性。
面向未來，GaussDB(for openGauss)將基於AI自治技術，在Ustore存儲引擎、Paxos協議自選主等關鍵特性方面持續構建更智能、更安全、更高效的技術能力，並從千行百業數據庫應用的最緊迫問題和長遠需求出發，不斷在核心技術上進行突破，為客戶打造更領先、更優質的數據庫服務。
【重磅活動預告】
8月18日，以“數造未來”為主題的第12屆中國數據庫技術大會（即DTCC2021）將在北京隆重召開，現場特設華為雲GaussDB專場，屆時將為您解讀GaussDB系列數據庫及核心能力，分享GaussDB行業最佳實踐。另外，GaussDB遷移工具新品UGO目前正在火熱公測中，歡迎前往華為雲官網免費體驗>>https://www.huaweicloud.com/product/ugo.html