摘要：华为云新一代金融级分布式数据库GaussDB(for openGauss)正式推出了Ustore存储引擎、基于Paxos协议的DCF高可用组件等多个重大内核新特性。
数字化时代，技术迭代更新比以往任何时候都要来得迅猛一些，数据库技术也在这股技术浪潮中迸发出巨大的发展张力，而作为数据库技术灵魂的内核技术也随之实现了跃迁式发展。
华为云数据库历来重视内核技术研发，拥有丰富的数据库内核研发经验，并持续构筑了一系列极具竞争力的内核特性。近期，华为云新一代金融级分布式数据库GaussDB(for openGauss)正式推出了Ustore存储引擎、基于Paxos协议的DCF高可用组件等多个重大内核新特性，为企业级用户打造了稳定高性能的存储引擎、高可用的内核能力，以创新技术为抓手，进一步推动企业数字化转型。
Ustore存储引擎创新，数据频繁更新下性能依旧稳如泰山
Ustore存储引擎，又名In-place Update存储引擎。In-place Update中文意思为原地更新，是GaussDB(for openGauss) 内核新增的一种存储模式。GaussDB(for openGauss) 内核当前使用的行引擎是Append Update（追加更新）模式。追加更新对于业务中的增、删以及HOT(Heap only tuple) Update(即同一页面内更新)有很好的表现，但对于跨数据页面的非HOT UPDATE场景，垃圾回收不够高效。
而Ustore引擎将最新版本的“有效数据”和历史版本的“垃圾数据”分离存储，最新版本的“有效数据”存储在数据页面上，并单独开辟一段UNDO空间，用于统一管理历史版本的“垃圾数据”，因此数据空间不会由于频繁更新而膨胀，垃圾回收效率更高。Ustore引擎采用NUMA-Aware的UNDO子系统设计，使得UNDO子系统可以在多核平台上有效扩展；同时采用多版本索引技术，解决索引清理问题，有效提升了存储空间的回收复用效率。
图1：Ustore数据存储示意图：数据在原page页，undo通过指针单独管理
总之，在这种设计思路下，相比原有垃圾数据清理机制，Ustore数据存储能带来更高性能、更高效率，空间利用更充分，整体系统运行更加平稳，适应更多业务场景和工作负载。
应用实践方面，Ustore存储引擎已在部分客户现场进行了POC测试，表现出稳定可靠的数据库服务能力，达到了预期的效果。
基于Paxos协议的高可用DCF组件创新，确保数据强一致和高可用
除了Ustore存储引擎外，GaussDB(for openGauss)还推出了基于Paxos协议的DCF高可用组件，该组件使得GaussDB(for openGauss)在保证数据一致性的同时，在高可用方面可进一步得到增强，包括：
(1)通过自仲裁、多数派选主能力摆脱第三方仲裁组件，极大缩短RTO时间，且可预防任何故障下的脑裂双主；
(2)支持节点同步、同异步混合部署的多集群部署模式；
(3)提升主备间节点日志复制效率，提升系统的最大吞吐能力。
图2：Paxos原理示意图
借助GaussDB(for openGauss)的DCF高可用组件，用户不仅可以免去系统脑裂的风险，还可以提升可用性。
面向未来，GaussDB(for openGauss)将基于AI自治技术，在Ustore存储引擎、Paxos协议自选主等关键特性方面持续构建更智能、更安全、更高效的技术能力，并从千行百业数据库应用的最紧迫问题和长远需求出发，不断在核心技术上进行突破，为客户打造更领先、更优质的数据库服务。
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