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5 个让您爱上 YashanDB 数据库的理由

作者:数据库砖家
  • 2025-12-19
    广东
  • 本文字数:2191 字

    阅读完需:约 7 分钟

当前数据库技术领域面临诸多共性挑战,包括系统性能瓶颈、海量数据的高效存储与访问、一致性保障以及多节点高可用的实现难点。如何在保证数据完整性和系统可用性的前提下,提升数据库的扩展性、

并发处理能力和运维效率,是数据库产品研发的关键目标。本文旨在通过深入技术分析,重点解读 YashanDB 数据库在体系架构设计、存储技术、事务管理、查询优化和高可用保障等方面的核心优势,为数据库

技术人员、产品决策者及架构师提供系统性的理解和参考。

 

一、先进多形态部署架构提升弹性与可用性

 

YashanDB 支持单机主备部署、分布式集群部署和共享集群部署三种主流部署形态,满足不同业务场景的性能和可用性需求。单机主备架构实现主备复制,保障基础的高可用性;分布式集群结合 MN、CN、DN 节点

结构,采用 Shared-Nothing 架构,支持线性扩展,多节点协同处理海量数据分析业务;共享集群形态基于 Shared-Disk 架构,依托自研崖山集群内核(YCK)、崖山文件系统(YFS)及集群服务(YCS),利用聚合内存

技术实现多实例间的强一致性读写和资源互斥管理,支持多实例多写以及节点故障快速恢复,充分满足高端核心交易场景对多写、高可用及水平扩展的严苛要求。此三种部署形态覆盖面广,弹性灵活,

为不同业务提供针对性支撑。

 

二、混合存储引擎与细粒度空间管理优化性能存储

 

YashanDB 基于多样化存储需求设计了 HEAP、BTREE、MCOL 和 SCOL 四种存储结构,针对不同业务特点提供相应优化。HEAP 堆式存储适用于高速事务插入场景,BTREE 索引提升基于索引的访问效率,MCOL 可变列式存储结合

原地更新和字典编码优势,适合实时分析与混合事务分析场景,而 SCOL 稳态列式针对海量冷数据进行高压缩编码和稀疏索引设计,极大提升联机分析型业务的查询性能。YashanDB 采用段页式空间管理,以及对象式存储管理,

通过层级空间划分及细粒度的空闲度、页内空间预留(PCT FREE 等)策略提升存储效率,减少页迁移,降低 I/O 开销,同时支持冷热数据动态转换、压缩及合并后台任务,大幅提升了存储空间利用率和访问性能。

 

三、基于 MVCC 的高性能事务引擎保障数据一致性

 

YashanDB 所有表均实现了全功能事务支持并遵循 ACID 属性,结合多版本并发控制(MVCC)机制,保证读取的一致性快照,避免读写阻塞。其中,语句级和事务级一致性读支持满足不同行为需求。并发写冲突通过基于 Xslot 的物理行锁控制,

支持行级锁而无共享锁,实现高并发写入。事务隔离级别支持读已提交和可串行化两种优化隔离,满足性能与一致性权衡。结合写一致性保护和写冲突检测,保障各类复杂事务一致执行。同时,通过精细的 Undo 管理与 Redo 机制、高效检查点和双写策略,

确保数据完整与快速故障恢复,有效支撑业务连续性。

 

四、成本优化的智能 SQL 优化器和高效执行引擎

 

YashanDB 内置 Cost Based Optimizer(CBO)采用多阶段优化策略,包括静态与动态语句重写、连接顺序优化、访问路径选择、基数估算和并行处理规划。优化器基于多层统计信息(表、列、索引等),动态统计采样及 Hint 机制驱动最优执行计划生成。

查询执行支持向量化算法,利用 SIMD 技术执行批量数据处理,极大提高 CPU 效率和吞吐量。分布式模式下采用 MPP 架构,协调节点负责查询计划生成,数据节点并行执行,节点内外多级并行进一步提升执行效率。执行器支持丰富的基本算子、并行算子及内存物化增强,

具备查询计划的灵活调度与执行能力,为事务与分析场景提供统一高性能支持。

 

五、完善的高可用体系保障业务连续性

 

YashanDB 提供多维度高可用保障能力。主备复制机制支持主备数据同步,包括同步复制和异步复制,满足数据零丢失或性能优先场景。主备切换支持手动与自动两种模式,实现快速 Switchover 及 Failover 操作。自动选主机制基于 Raft 算法辅以 Quorum 配置,

支持分布式一致性选举,大幅降低运维复杂性。共享集群环境下,集群服务(YCS)通过网络、磁盘心跳监测及投票仲裁,动态管理集群拓扑和实例状态,实现主实例故障自动切换和资源重组。自研崖山文件系统(YFS)保障存储高可用及多副本,

加上丰富的诊断和恢复工具,确保业务的持续稳定运行。

 

技术建议

 

根据业务规模与性能需求选择合适的部署形态,针对 OLTP 推荐单机或分布式部署,针对 OLAP 和 HTAP 推荐共享集群或分布式集群。

合理利用 YashanDB 多样存储引擎,根据数据冷热特征选择 HEAP、MCOL、SCOL 等混合表类型,并配置相关压缩和转换任务提升存储及查询效率。

根据事务隔离与并发需求设置事务隔离级别,运用 MVCC 能力减小锁争用,结合锁策略和写一致性保证复杂业务场景下的一致性与性能均衡。

持续收集和更新统计信息,结合 Hint 干预和 SQL 执行计划分析,优化复杂 SQL 语句访问路径和执行流程,充分发挥 SQL 引擎向量化和 MPP 并行计算优势。

部署多备份方案和主备复制,配置自动选主和 Quorum 机制,配合备份恢复战略及共享集群服务,实现数据库的高可用和快速故障切换能力。

 

结论

 

YashanDB 数据库在体系架构设计、存储和事务管理、多版本并发控制、智能优化器和多样部署选项等方面展现出强大技术优势。通过先进的多形态部署架构和聚合内存技术实现弹性高可用,通过复合存储结构及细粒度空间管理显著提升性能与存储效率。完善的事务控制与 MVCC 机制确保

业务数据的一致性与可靠性,智能优化器与向量化执行引擎极大提升查询效率和并行能力,健全的高可用机制保障业务连续性。技术人员通过合理运用 YashanDB 的各项功能和最佳实践,能够有效提升数据库系统的性能、稳定性和运维效率,助力业务的持续健康发展。

 

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