GBase 8s 学习笔记 001 —— GBase 8s 数据库产品介绍

熟悉 GBase 8s 产品功能与应用场景

GBase 8s 是什么

GBase 8s 是一款支持共享存储集群、两地三中心部署的、成熟稳定的、具有TB数据支撑能力的国产事务型案例数据库。
适用于金融、电信等行业核心交易系统和对信息案例性有较高要求的信息系统，能够在80%以上场景中替换 Oracle 及 Oracle RAC 集群。

• 重要特性
  • 强一致性+高性能
    • 面向事务密集型业务场景
    • 有效支撑金融行业核心交易系统
  • 健壮的高可用能力
    • 支持本地共享存储集群（SSC）
    • 完美支持两地三中心部署方案
  • 完美的国产生态支持
    • 支持全部国产处理器平台
    • 支持国产操作系统和国产中间件
• 核心价值
  • 金融级核心业务能力
    • 满足严苛的事务ACID要求
    • 99.999%可用性
  • 海量数据、海量并发
    • 可支撑200TB业务数据
    • 可响应10000并发连接请求
  • 计算与存储分离，弹性扩展
    • 分钟级弹性扩展
    • 支持读写分离和业务架构
    • 混合业务性能线性扩展能力0.7

GBase 8s 功能

• 关系型数据库集群
  • SQL标准：SQL92+
  • 标准开发接口：JDBC、ODBC等
• 企业级的事务处理能力
  • 刚性事务，ACID
  • 数据完整性
  • 复杂事务处理
• 国产平台支持
  • 国产芯片：鲲鹏、海光、飞腾、龙芯、申威、兆芯
  • 国产OS：麒麟、统信、中科方德、凝思等
• 高性能
  • DSA动态可伸缩架构
  • SMP对称多处理
  • 支持高并发访问
  • 高度并行计算
• 高可用性
  • 完备的高可用方案
  • 对标Oracle的RAC、DataGuard和GoldenGate
  • 两地三中心最佳方案
  • 99.99%可用性

掌握 GBase 8s 产品架构

GBase 8s 数据库架构概览（Architecture）

GBase 8s 数据库服务架构

GBase 8s 数据库服务组件

• 进程/线程管理
  • 多线程技术，实现了数据库的高性能。
  • DSA架构，实现了数据库的可扩展性。
  • 虚拟处理器技术，保障了数据库版本的稳定性。
  • 专有的线程库技术，完全不依赖操作系统的线程库，保障了数据库版本在不同平台上的可迁移性。
• 多进程架构
  • 传统的多进程服务
    • 每个连接(Session)需要启动新的进程为其提供服务每个进程的起始(Initialization)与终止(Termination)均耗费系统资源(CPU)。
    • 进程间通信需执行上下文切换(Context Switch)，该切换由操作系统调用CPU来处理，耗费系统资源。
  • 基于虚拟处理器的多进程/多线程架构
    • 虚拟处理器中的线程库
      • 不依赖于操作系统的线程库。
      • 用户态实现，定义了一系列的控制块和堆栈。
      • 类协程技术，支持跨进程的线程调度线程间可高度、高效并发。
    • 优势
      • 更好移植性。
      • 更高效的资源利用。
      • 高并发场景下更稳定的性能表现。
  • 虚拟处理器

• 共享内存管理
  • 基于共享内存的进程间通讯

• 共享内存段管理

• 物理日志缓冲区

• 逻辑日志缓冲区

• 存储管理
  • 物理存储

• 逻辑存储

• 存储管理（页：Page）

• 存储管理（段：Extent）

• 存储管理（块：Chunk）

• 存储管理（数据库空间：DBSpace）

• 存储管理（表：Table）

• 存储管理（数据库：Database）
  
  

• 存储管理（表空间：TableSpace）
  
  

• 物理日志

  • 数据库服务器在修改数据页前，将这些数据页进行保存。保存的这些数据页（数据页的前映像）称为物理日志。
  • 数据库服务器将物理日志记录在物理日志数据库空间中。
  • 在系统异常时（如电源掉电，操作系统重启，进程宕机等），数据库服务器重新启动过程中，会先根据物理日志进行物理恢复，然后根据逻辑日志进行逻辑恢复。

• 逻辑日志

  • 数据库服务器对数据的操作进行记录。这些记录称为逻辑日志。
  • 数据库服务器将逻辑日志记录在逻辑日志数据库空间中。
  • 在灾难发生时，数据库恢复程序会先根据历史备份数据中的L0/L1/L2备份，进行物理恢复，再根据历史备份中的逻辑日志备份，进行逻辑恢复。

• 临时数据库空间

  • 临时数据库空间是专门为临时表的存储而保留的数据库空间。
  • 数据库服务器在不正常关闭时不保留任何临时数据库空间内容。
  • 数据库服务器不会为临时数据库空间执行逻辑或物理日志记录。

• 大对象数据库空间

  • BLOB Space是由一个或多个只存储 TEXT 和 BYTE 数据的块组成的逻辑存储单元。
  • BLOB Space的 Blobpage大小是在创建 BLOB Space时指定的，大小是页的整数倍。
  • Blob Space 中的所有 Blobpage 的大小都是相同的，但是不同BLOB Space中的Blobpage 的大小可以不同。
  • 存储在 BLOB Space中的数据直接写入磁盘，不会透过共享内存进行读写。
  • 数据库服务器不会将TEXT或BYTE对象写入逻辑日志或物理日志。

• 智能大对象数据库空间

  • 智能大对象数据库空间是由存储智能大对象的一个或多个块组成的逻辑存储单元。
  • 智能大对象由 CLOB（字符大对象）和 BLOB（二进制大对象）数据类型组成。
  • 用户定义的数据类型也可以使用智能大对象数据库空间。
  • 智能大对象的页大小不可以定义，其与数据页大小相同。
  • • 智能大对象的数据写入物理日志和逻辑日志，在故障发生时，智能大对象可恢复。

了解 GBase 8s 部署模式

共享存储集群：SSC

• 基于共享存储的高可用架构
• 由CM进行管理并自动维护
• 主节点写/辅节点读
• 主节点故障时，辅节点自动接管服务,升级为主节点
• 在有多个辅节点时，CM会根据辅节点负载情况选择把哪个节点升级为主节点
• 故障切换时间在 1 分钟以内
• 较好的可伸缩性
• 对应用透明

高可用集群：HAC

远程高可用集群：RHAC

两地三中心实现