企業(yè)級數(shù)據(jù)庫openGauss開源一年以來， 社區(qū)迅速壯大，生態(tài)蓬勃發(fā)展，圍繞企業(yè)級性、企業(yè)級安全、企業(yè)級可靠等方面持續(xù)加強，并在行業(yè)加速落地。目前openGauss成功支撐郵儲銀行新一代分布式金融核心系統(tǒng)上線，并成功打造同業(yè)領(lǐng)先的金融核心系統(tǒng)；幫助中華人壽團險核心系統(tǒng)使用鯤鵬全棧替換，實現(xiàn)性能倍增；openGauss基于鯤鵬4路服務(wù)器的中國移動數(shù)據(jù)庫性能測試排名絕對領(lǐng)先。面向未來，openGauss將從國計民生行業(yè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的最緊迫問題和長遠需求出發(fā)，不斷在核心技術(shù)上進行突破，將根扎深，共同打造枝繁葉茂的數(shù)據(jù)庫主流生態(tài)。

openGauss面向企業(yè)核心業(yè)務(wù)場景持續(xù)創(chuàng)新

推出面向核心業(yè)務(wù)場景的高可靠特性

金融與運營商在社會經(jīng)濟運行中處于關(guān)鍵基礎(chǔ)位置，其核心業(yè)務(wù)場景，對數(shù)據(jù)庫的性能和穩(wěn)定性有苛刻的要求。openGauss 將于6月30日發(fā)布軟硬協(xié)同的高可靠特性-RAS故障感知功能，該特性基于鯤鵬最新4路高端服務(wù)器和openEuler操作系統(tǒng)，支持在硬件內(nèi)存發(fā)生故障前，及時通知上層OS與數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫故障隔離與快速切換，在核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫場景業(yè)務(wù)運行故障無感知，數(shù)據(jù)安全可控無丟失。

圖1：openGauss基于RAS的高可靠原理圖：故障隔離、快速切換

推出多款重量級企業(yè)級特性，數(shù)據(jù)庫更快、更穩(wěn)、更強

此外openGauss社區(qū)將持續(xù)為企業(yè)級用戶打造高可用、高性能內(nèi)核，openGauss將在9月30日的版本中，面向開發(fā)者和企業(yè)用戶發(fā)布In-place Update存儲引擎、基于Paxos協(xié)議的DCF高可用組件以及兼顧TP業(yè)務(wù)和AP業(yè)務(wù)的HTAP特性。

In-place Update中文意思為原地更新，是相對于openGauss行引擎當前所采用的Append Update(追加更新)模式的升級。追加更新對于業(yè)務(wù)中的增、刪以及HOT UPDATE(即同一個頁面內(nèi)更新)有很好的表現(xiàn)，但對于跨數(shù)據(jù)頁面的非HOT UPDATE場景，垃圾回收不夠高效。而原地更新模式將最新版本的“有效數(shù)據(jù)”和歷史版本的“垃圾數(shù)據(jù)”分離存儲：最新版本的“有效數(shù)據(jù)”存儲在數(shù)據(jù)頁面上，單獨開辟一段UNDO空間，用于統(tǒng)一管理歷史版本的“垃圾數(shù)據(jù)”，因此數(shù)據(jù)空間不會由于頻繁更新而膨脹，垃圾回收效率更高（參見圖1）。同時可實現(xiàn)基于NUMA-Ware架構(gòu)的高可擴展UNDO子系統(tǒng)以及基于多版本的索引技術(shù)。在這種設(shè)計思路下，用戶可徹底拋棄原有垃圾數(shù)據(jù)清理機制，從而使整體系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)，適應(yīng)更多業(yè)務(wù)場景和工作負載。

圖2：In-place Update數(shù)據(jù)存儲示意圖：數(shù)據(jù)在原page頁，undo通過指針單獨管理

Paxos是一種強一致、高可用的分布式一致性協(xié)議。對于存在宕機風險的分布式系統(tǒng)來說，在不要求可靠的消息傳遞下可實現(xiàn)數(shù)據(jù)強一致，且可容忍消息丟失、延遲、亂序及重復(fù)?；诙鄶?shù)派機制的Paxos協(xié)議保證了2F+1的容錯能力，即2F+1個節(jié)點的系統(tǒng)最大允許F個節(jié)點同時出現(xiàn)故障。更進一步，Paxos協(xié)議具備自仲裁，多數(shù)派選主及日志復(fù)制能力，使得openGauss在保證數(shù)據(jù)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(shù)派選主能力擺脫第三方仲裁組件，極大縮短RTO時間，且可預(yù)防任何故障下的腦裂雙主；

(2)支持節(jié)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(jié)點日志復(fù)制效率，提升系統(tǒng)的最大吞吐能力。借助openGauss的DCF高可用組件，用戶不僅可以免去系統(tǒng)腦裂的風險，還可以提升系統(tǒng)性能。

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圖3：Paxos原理示意圖

HTAP代表了一類數(shù)據(jù)庫應(yīng)用場景，核心思想在基于一套內(nèi)核提供TP和AP的混合負載能力，而混合負載的兩個核心要素是性能和資源控制。從性能維度，openGauss將基于現(xiàn)有的能力進一步挖掘系統(tǒng)并行執(zhí)行能力(如SMP)，提升CPU利用率(如動態(tài)編譯執(zhí)行)，實現(xiàn)內(nèi)存內(nèi)計算(如內(nèi)存引擎)，這些不同引擎或能力支撐openGauss從容應(yīng)對不同的負載請求。而資源控制方面通過資源管理流機制實現(xiàn)不同負載間的資源隔離，即彼此間互不影響且資源足夠，該方法讓各自負載在滿足SLA的基礎(chǔ)上，有非常好的實時性。HTAP實現(xiàn)了單個系統(tǒng)的多業(yè)務(wù)負載處理能力，一套數(shù)據(jù)底座，應(yīng)對兩套業(yè)務(wù)模型，省去數(shù)據(jù)遷移的代價。

圖4：HTAP即能進行事物處理，又能行業(yè)分析處理

openGauss除了在內(nèi)核能力上不斷推出新特性，同時在社區(qū)和生態(tài)建設(shè)上，攜手伙伴一起打造面向分布式場景的高競爭力解決方案。

openGauss通過ShardingSphere分布式中間件，實現(xiàn)線性擴展，最高可達6400數(shù)據(jù)分片，可以滿足業(yè)務(wù)不斷增長的數(shù)據(jù)規(guī)模要求；結(jié)合業(yè)務(wù)流量，可以靈活平滑進行數(shù)據(jù)節(jié)點的擴縮容，智能讀寫分離，實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫的自動負載均衡。而標準化鏡像機制確保多環(huán)境一致性交付，不僅能夠支持多云場景，還能有效降低企業(yè)對平臺的依賴性。同時這套分布式方案，還能支持強有力的集群管理、運維能力以及多地多中心靈活部署。

共建、共治、共享、共贏，打造數(shù)據(jù)庫主流生態(tài)

生態(tài)是開源庫數(shù)據(jù)庫成功的關(guān)鍵因素，openGauss一直就秉持共建、共治、共享的生態(tài)策略，攜手產(chǎn)業(yè)鏈伙伴，最終實現(xiàn)生態(tài)共贏。openGauss不僅代碼開源，還通過開源社區(qū)運營，讓業(yè)界的開發(fā)者、伙伴能公開透明的參與進來，通過技術(shù)委員會、SIG組的形式廣泛匯聚業(yè)界的技術(shù)專家，為openGauss發(fā)展提供源源不斷的智力支持和思想輸入。據(jù)悉，openGauss社區(qū)理事會正在籌備中，預(yù)計于下半年成立，是openGauss開源社區(qū)主要治理機構(gòu)。

圖5：30+企業(yè)加入openGauss社區(qū)（排名不分先后）

開源近一年，openGauss得到業(yè)界伙伴的強烈的響應(yīng)和支持，已有6家數(shù)據(jù)庫企業(yè)基于openGauss發(fā)布商業(yè)發(fā)行版，下半年會有更多新的企業(yè)發(fā)布商業(yè)發(fā)行版。目前，民生銀行、中國電信云公司、深信服等30多家企業(yè)級用戶已加入社區(qū)，并在多個關(guān)鍵特性上積極貢獻。openGauss還與行業(yè)解決方案軟件伙伴緊密合作，針對行業(yè)場景的特點，聯(lián)合推出對應(yīng)解決方案：與深信服推出高性能安全數(shù)據(jù)庫一體化方案、聯(lián)合SharingSphere社區(qū)推出全棧開源的分布式中間件解決方案、聯(lián)合頭部廠商面向降本增效場景推出存算分離方案等，相關(guān)聯(lián)合解決方案均已在行業(yè)核心場景實現(xiàn)商用落地。

智能基座、產(chǎn)教融合，為產(chǎn)業(yè)界提供豐沛的人才

創(chuàng)新之道，唯在得人。得人只要，必廣其途以儲之。高校是人才培養(yǎng)的根據(jù)地，是人才發(fā)展的未來。openGauss聯(lián)合高校，通過產(chǎn)、學、研、用，打通人才體系建設(shè)，通過基礎(chǔ)理論對接產(chǎn)業(yè)和市場需求構(gòu)建知識體系，從理論到實踐到應(yīng)用相結(jié)合，構(gòu)建良性人才生態(tài)，激發(fā)產(chǎn)業(yè)持續(xù)活力。

目前清華、北大、復(fù)旦等50余所著名高校已開設(shè)openGauss課程，覆蓋數(shù)萬名學生，另有超過30所院校已確定將在年內(nèi)開課，未來一年，預(yù)計將有超過200所院校在教學中使用openGauss，真正實現(xiàn)產(chǎn)教融合。據(jù)悉，openGauss已進入全國計算機等級考試。

openGauss逐漸成為數(shù)據(jù)科學的學術(shù)創(chuàng)新平臺，清華大學、北京航空航天大學、西北工業(yè)大學、西安電子科技大學等數(shù)十所高校，均已基于openGauss進行創(chuàng)新型基礎(chǔ)研究工作，如AI-native的數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向新硬件（ARM多核、TPU/GPU、RDMA、NVM/SCM等）新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)、云數(shù)據(jù)庫架構(gòu)研究、面向行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的數(shù)據(jù)及隱私保護、面向嵌入式設(shè)備場景的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等方向研究。

從基礎(chǔ)研究、高校合作到產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，openGauss社區(qū)匯聚高校、產(chǎn)業(yè)界的智慧和力量，共同開展數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)軟件創(chuàng)新突破。openGauss持續(xù)聚焦數(shù)據(jù)庫根技術(shù)，以開源協(xié)作創(chuàng)新，為業(yè)界帶來持續(xù)領(lǐng)先的數(shù)據(jù)庫技術(shù)與產(chǎn)品；以開放繁盛生態(tài)，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴，讓openGauss落地千行百業(yè)，助力客戶加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，共促產(chǎn)業(yè)發(fā)展和生態(tài)繁榮。