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(foropenGauss) 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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