华为云 GaussDB 专家走进课堂，跟莘莘学子聊聊数据库

2022 年 3 月 29 日
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近期，各地疫情又一次席卷而来，居家隔离成为常态。不过，外出的不便并没有阻挡莘莘学子求知的渴望，线上课堂成为了大多学生上课的主要形式。在北京邮电大学中，邓芳老师、卢向群老师、杜军平老师、肖晨老师等多名老师所带的计算机学院和国际学院班级中的 200 多名学生就这样在线开启了本学期数据库课程的学习。

《数据库系统原理》是计算机科学与技术学科知识体系中信息管理领域的核心课程，也是计算机相关专业的核心专业课程。通过此课程的学习，学生可以深入了解数据库系统的基础理论和基本方法、数据库管理系统的核心技术、数据库应用系统设计开发过程、数据库系统操作能力和应用系统设计开发能力，具有对数据库技术领域复杂工程问题采用科学有效的方法进行研究的能力。本学期的《数据库系统原理课程设计》是理论课的后续课程。

对学生来说，这更像是一篇毕业论文，因为从确定方向、系统设计、编码、调试、编译、发布，再调试、再学习......每个环节要不断试错、完善，才能完成。这是一场新的探索之旅，将满腹所学皆应用于实践。

校企联合共促数据库产业人才培养

所学皆所用，是学习的价值所在。为了让学生们真正将理论应用到实践中，北京邮电大学与华为展开了深入的合作。北京邮电大学是华为与教育部联合建设产学育人“智能基座”项目中的其中一所高校，本着校企联合、产学育人的目的，华为为学校提供教学课件、教学平台等教学资源，并将企业在行业实际应用方面的经验积累、打磨的产品提供给高校，通过双方合作，培养更适用于数据库行业的应用型人才。

应北京邮电大学邓芳老师和卢向群老师的邀请，3 月 16 日，华为云数据库技术专家窦德明与北京邮电大学的众多学生相约线上，进行了一次数据库行业知识和技术的分享与交流，目的是让高校的学生们在学习数据库理论的同时，有机会了解数据库行业发展的趋势、动态、新技术探索以及商业环境中的实际应用，为未来有志于从事数据库工作的学生开阔视野，提供实用性的参考和指引。

GaussDB 走进课堂之数据库行业洞察

数据库是“根技术”，一直被誉为基础软件皇冠上的明珠。就像 50 年代核弹氢弹是高精尖，而在信息时代，信息产业的高精尖主要在基础软硬件的核心控制上，数据库就是其中最重要的软件。

从上世纪 60 年代至今，经历了前关系型数据库、关系型数据库、后关系型数据库三个阶段。二十一世纪一零年代以来，随着互联网与云计算的发展，国产数据库进入快速发展时期，越来越多的厂商在数据库领域进行布局，随之而来的是，数据库相关的各类组织陆续成立，数据库人才培养体系、生态体系也在快速完善。

（图片来源：中国信通院发布《数据库发展研究报告（2021 年）》）

根据中国信通院研究报告数据，2020 年全球数据库市场规模为 671 亿美元，其中中国数据库市场规模为 35 亿美元（约合 241 亿元人民币），占全球 5.2%。预计到 2025 年，全球数据库市场规模将达到 798 亿美元，而中国数据库市场总规模将达到 688 亿元，市场年复合增长率将达到（CAGR）为 23.4%。

在数据库发展如火如荼的时代下，上云已经成为数字化时代的一个新标志。从行业角度来说，云是数字化和新基建的关键要素。据预测，到 2025 年，85%的应用都将运行在云上。软件云化的趋势已经不可逆转，基于云的软件开发也将是未来软件开发的主要形态。云计算也将是各位学子未来的主要职业通道。

和 IDC 或 ECS 自建数据库相比，使用云数据库可以节省大量的人力和成本，减少繁重和重复的运维工作，客户可以将主要精力聚焦在自己的核心业务上。

基于对产业趋势的理解和华为在 IT 软硬件全栈的长期技术积累，华为云数据库从人才、软硬协同和生态三方面进行战略布局。华为在数据库领域持续研发投入已经有 10 多个年头，布局全球 7 大研究所，拥有 1000+数据库专业人才；同时，华为积极拥抱开源，并将 GaussDB(for openGauss)单机主备的核心代码开源，托管到 openGauss 开源社区，真正做到架构开放、代码开放、技术开放和社区开放；另外，积极推进产、学、研、用相结合，大力投入高校合作，通过校企联合课程培养未来数据库产业人才，与学术界紧密合作，共同开展数据库前沿技术创新及难题公关。

GaussDB 走进课堂之前沿技术探索

在介绍完数据库行业趋势后，窦德明向学生们介绍了华为云数据库——GaussDB(for openGauss)的关键特性和核心技术。GaussDB(for openGauss)是基于 openGauss 开源生态打造的企业级分布式数据库，服务于金融政企客户。邓芳老师上学期的数据库课程随堂实验就是基于 GaussDB(for openGauss)进行，让学生可以专注于学习、实践，学习和了解分布式数据库架构与创新，提前体验商业环境中的数据库形态。在本学期，学生将继续使用 GaussDB(for openGauss)来进行数据库课程的课程设计。

作为新一代金融级分布式数据库，GaussDB(for openGauss)是华为全自研产品，应用了多项黑科技核心技术，拥有高性能、高可用、高扩展、高安全、AI-Native 自治等诸多核心能力。

GaussDB 当前已经在 1500+金融政企客户规模商用，成功支撑银行核心业务完成系统分布式改造，助力华为消费者云实现智慧化业务运营......越来越多的金融政企客户选择华为云 GaussDB 作为数字化转型的坚实数据底座。.

GaussDB 课堂问答

两个小时的时间，窦德明为北邮的学生们带来了一场有声有色的数据库知识分享，同时还与学生积极互动，就学生关注的话题做了详细解答，这里我们节选了部分问答：

“假定有一个 Redis 数据库采用 AOF 作为持久化策略，设定每秒同步一次，如果在同步之前服务器突然宕机，那这一秒的数据改如何恢复呢？”

“内存中的数据如果已经写入日志，但日志未写入磁盘的话是恢复不了的。任何数据库都有这个问题，即使跨区域容灾的灾备同步，也无法完全保证这种情况下的数据不丢失。”

“对于一些很重要的服务，如何提高数据的可靠性呢？”

“这个问题需要从架构上解决，有很多方案。一种是基于存储级的高可靠，在存储与存储之间进行数据备份；一种是数据库级的高可靠，比如华为云分布式数据库支持多副本机制，把数据打散做分片，存储在各个数据节点上，当 A 节点出现故障后 B 节点有分片数据，只要存在一个可用数据副本，数据库的状态就是正常的。”

“云原生数据库、分布式数据库和大数据技术的区别与联系是什么？”

“这是三个不同的维度。云原生数据库主要是和传统数据库进行区分的，传统数据库是客户自己买服务器，自己建机房，硬件资源和数据库只给自己用，就是我们通常所说的“私有云”，云原生数据库是生于云、长于云，从一开始就是基于云的架构体系而孵化出来的数据库，可以理解为面向公有云和混合云场景。分布式数据库是和原来的单机主备数据库进行区分的，比如 Oracle、MySQL、DB2 这些都是单机主备数据库，数据库实例到达一定数据规模时无法水平扩展，分布式数据库是运用一些新技术，如大集群通信、计算存储分离、数据重分布等实现计算节点、存储节点的弹性扩缩容，解决数据库的扩展性问题。大数据的概念比较泛，通常大家说的大数据是指 Hadoop 这套体系，比如 Spark、Flink 等，但远不止这些，数据库、数据仓库、数据湖都是大数据领域的一部分，大数据是相对于传统数据量比较小、数据还没有爆发性增长时而言的，大数据更聚焦于把数据汇集到一起，进行海量数据的分析与挖掘。”

“什么叫 CN 互为主备？如何保证 SQL 请求只被单个 CN 节点获取呢？”

“CN 互为主备就是材料中写的 Active-Active，可以理解为断连重连，比如 CN 1 出现故障， jdbc 会自动路由连接 CN 2，所有新的 SQL 请求会通过 CN 2 下发执行，已经由 CN 1 下发的 SQL 将失败回滚。虽然应用连接配置的可能是多个 CN，但一条 SQL 只能通过一个 CN 下发，只有这个 CN 故障后，这条 SQL 重新请求才会走到另外一个 CN，以此保证 SQL 请求只被单个 CN 获取。”

“老师，能不能直接在裸机上开发数据库内核，绕过操作系统呢？”

“单纯的数据库内核编译可以绕过操作系统，但调试、部署这些是绕不过的，因为数据库底下就是操作系统，必须跑在操作系统上，还要解决不同操作系统的兼容性问题，所以是没办法绕过去的。”

从学生的互动中可以感受到，北京邮电大学数据库课程的学生，不仅仅限于对数据库课堂内容的学习，还对数据库的可靠性、架构以及未来可能的创新点有进一步研究和探索。

数据库是讲究生态的产业，生态需要耐心持续的投入。一直以来，华为云 GaussDB 积极参与和推进产业生态，与高校、开发者、合作伙伴共建生态，并已与国内 80+所院校建立起合作关系。未来，华为云 GaussDB 也将继续携手北京邮电大学以及更多高校，积极推进校企联合，为学生们输送更多行业前沿动态和技术探索，持续完善华为云 GaussDB 数据库的人才培养体系，保障数据库产业未来人才供给。

华为云数据库团队 2023 届实习岗位已经开放，向想要步入数据库行业的人才张开了怀抱。如果你对数据库充满热爱和好奇，快来和我们一起探索代码奥秘吧！