10 个 YashanDB 的关键功能

在当前信息化高速发展的时代，企业对数据库系统的性能、可靠性和扩展性提出了更高的要求。数据库面临着性能瓶颈、数据一致性和高可用性等多重技术挑战，尤其是在处理海量数据和多并发访问时。YashanDB 作为新一代自主研发的关系型数据库系统，结合多种先进技术与架构设计，为企业级应用提供了强劲支撑。本文将基于 YashanDB 的核心架构与技术特点，从技术深度剖析其 10 个关键功能，以期为企业数据库选型和技术实现提供专业参考。

1. 多样化部署架构支持高适应性

YashanDB 支持单机（主备）、分布式集群和共享集群三种部署模式，分别适应不同的业务场景。单机部署提供主备复制以保证基本的高可用；分布式部署采用 Shared-Nothing 架构，包含 MN 组、CN 组和 DN 组，支持海量数据的线性扩展及复杂查询的并行执行；共享集群基于 Shared-Disk 架构，依托共享存储和崖山集群内核技术，实现多实例多写，保证强一致性读写访问，尤其适合高端核心交易场景。这种灵活的部署选项使企业能够根据负载及服务要求，选择合适的部署形态，从而最大化资源利用和系统稳定性。

2. 多存储结构及表类型提升业务适配度

为满足不同应用需求，YashanDB 支持 HEAP 堆存储、BTREE 索引存储、可变列式（MCOL）和稳态列式（SCOL）存储结构。堆存表适合联机事务处理（OLTP），提供快速写入和高并发插入能力；TAC 表采用 MCOL，强调 HTAP 能力，实现在线事务和分析的良好平衡；LSC 表采用 MCOL 结合 SCOL，对海量稳态数据进行压缩和编码优化，适合 OLAP 场景。支持列存表的冷热数据分层存储以及高效的后台数据转换机制，极大提升了查询性能和存储效率，使企业在应对实时和历史数据分析时均能保持优异表现。

3. 强大的事务及多版本并发控制（MVCC）

YashanDB 实现了完整的事务 ACID 特性和 MVCC 机制，确保数据一致性和并发高效访问。多版本控制保证查询语句获得事务开始时的快照，避免读写阻塞。写一致性通过精细的锁和版本管理，处理跨分区数据的变更迁移和写写冲突，确保业务正确性。事务隔离支持读已提交和可串行化两个级别，满足不同业务场景的隔离与性能需求。此外支持自治事务和保存点功能，更加灵活地支持复杂业务逻辑的安全执行。

4. 优化的 SQL 引擎与成本基优化器（CBO）

YashanDB 的 SQL 引擎包含解析、校验、优化、执行四个阶段。优化器采用代价模型分析，基于统计信息、索引和表属性选择最优执行路径。支持静态与动态语句改写、多阶段执行计划生成、并行执行以及向量化计算，通过 SIMD 技术批量处理数据，大幅提升吞吐量和计算效率。HINT 功能允许用户干预执行计划，提升性能调优灵活性。分布式 SQL 执行结合 CN 协调和 DN 数据节点，实现多级并行和数据交换，支持高效复杂查询。

5. 丰富的 PL 语言及过程化编程支持

YashanDB 内置功能完善的 PL 语言平台，支持存储过程、自定义函数、触发器、高级包及自定义数据类型。PL 语言提升代码执行效率，减少客户端与服务端交互；支持复杂业务逻辑封装和易于调优。自治事务机制允许嵌套独立事务执行，提高事务灵活性和数据安全性。PL 对象编译后缓存，支持高性能复用，且编译错误可详细反馈，便于开发维护。

6. 高可靠主备复制与自动选主机制

主备复制采用物理 Redo 日志传输和回放，实现数据实时同步。支持同步和异步复制模式，强保护和最大性能模式满足不同容错需求。主备故障切换支持计划内的 Switchover 和故障后的 Failover。自动选主机制基于 Raft 协议，确保备库快速成为新主库，减少故障恢复时间。分布式和共享集群部署下均提供自动选主和仲裁，保障数据库集群的高可用性和业务连续性。

7. 共享集群基于共享存储与全局缓存的多实例多活支持

共享集群依赖自研 YFS 并行文件系统和崖山集群内核，通过聚合内存技术实现全局资源调度。全局资源目录（GRC）、缓存服务（GCS）、锁服务（GLS）协调实现跨实例数据一致性和锁管理。YCS 集群服务负责拓扑管理与集群高可用。共享集群支持多节点并发读写，强保证事务一致性，在线故障自动切换和恢复，满足大型核心业务对性能和高可用的苛刻要求。

8. 灵活的存储管理与逻辑结构设计

采用块、区、段、表空间分层管理存储，支持段页式和对象式管理。区通过位图实现空间分配，减少碎片，提高空间利用率。支持多种类型的表空间（持久化与临时）、冷热数据分层存储。切片设计优化列存表的冷数据存储，通过对象文件存储和压缩编码提高查询性能。双写机制有效解决断裂页问题，保障数据完整性。持久化文件层面管控机制，确保数据库启动和恢复的可靠执行。

9. 完备的安全管理体系保障数据安全

YashanDB 构建多层安全体系，包含用户管理、角色授权、基于角色（RBAC）和标签（LBAC）的访问控制，实现细粒度权限分配。身份认证涵盖数据库本地认证和操作系统认证。支持密码复杂度强制、密码生命周期管理和失败登录锁定。审计与反入侵机制协助安全风险检测。三权分立严格划分 DBA、安全管理员和审计管理员权限，有效防止权限过度集中的安全隐患。

10. 高效的备份恢复与灾难恢复能力

支持全库、增量、归档日志多种备份方式，结合分布式备份策略确保海量数据环境下的备份完整性和恢复效率。备份集管理完善，支持本地和流式远程备份存储。恢复支持全量和基于时间点（PITR）恢复，灵活应对数据错误及灾难场景。备份恢复设计紧密结合主备复制，支持快速故障切换，最大化保障业务连续性。

技术建议

根据实际业务负载合理选择部署形态：事务应用优先考虑单机主备或共享集群，数据分析场景推荐分布式部署。

针对分析型与事务型业务，选择相应存储结构和表类型，充分利用 MCOL 和 SCOL 提升分析性能。

合理设置事务隔离级别，平衡数据一致性与系统并发性能。

充分利用优化器统计信息和 Hint 增强查询效率，定期维护统计数据。

将关键业务逻辑封装为 PL 存储过程或函数，减少网络交互，提高执行效率。

配置和启用主备高可用机制，实现自动选主，缩短容灾恢复时间。

优化共享集群资源配置，确保全局缓存和锁资源不成为性能瓶颈。

定期执行备份恢复演练，确保灾难发生时的快速响应能力。

强化安全管理，推行三权分立，实施基于角色和标签的权限控制。

根据业务访问特征和安全需求，选用合适的索引策略和访问约束，提升查询性能并保证数据安全。

结论

随着企业数据量的不断增加和业务场景的日益复杂，数据库系统必须具备高度的伸缩性、可靠性和灵活性。YashanDB 凭借多样化的部署架构、先进的存储与事务管理机制、强大的 SQL 引擎及完整的安全保障体系，为企业提供了全方位的数据库解决方案。未来，随着数据规模和实时分析需求的持续增长，基于优化执行计划和高效存储管理的数据库技术将成为核心竞争力。企业需持续关注数据库技术的迭代，以保障信息系统的稳定运行和业务持续创新。