openGemini 正式加入 openEuler SIG-DB ，携手开展全方面技术创新
2023 年 2 月，openGemini 正式申请加入 openEuler DB SIG，现已完成对 openEuler 的各项兼容性测试，并计划加入 openEuler 23.03 版本。openGemini 可在物联网、嵌入式、边缘计算、运维监控（AIOps）等领域与 openEuler 社区展开合作，充分利用自身技术竞争优势，增强 openEuler 社区的影响力和竞争力的同时，不断挖掘新的机遇和技术创新点，进一步提升 openGemini 的技术实力和社区品牌知名度。
项目地址
https://gitee.com/src-openeuler/openGemini
项目官网
openGemini 简介
openGemini 是由华为云数据库创新实验室自行设计、研发并面向全球开源的一款云原生分布式时序数据库。主要面向物联网和运维监控等场景，提供海量时序数据库处理和分析的开源解决方案，以进一步降低企业运营和运维成本，提升产品质量和生产效率。
openGemini 发展历程
如图所示，openGemini 经历了最初由 InfluxDB 改造的技术探索，到云服务商用、自研内核增强和开源等多个阶段的发展，经受住了华为云内外部 100 余家用户不同业务场景的打磨和检验，现已开放全部核心源码，全面拥抱开源，打造共享、共治、共建的开发社区，构建全球技术生态和影响力。
openGemini 的架构
openGemini 采用 MPP 大规模并行处理分层架构，由 ts-sql、ts-store、ts-meta 组成。
**ts-sql：**统一处理客户端请求
数据按照时间线一致性 Hash 方式打散存储在不同的 ts-store 中，在查询语句执行期间，从 ts-store 获取数据并汇总，并返回客户端
**ts-meta：**统一元数据管理
数据库集群元数据和数据库元数据管理，如节点信息、数据保留时间、数据分区信息、表信息等
**ts-store：**统一数据管理
将原始数据按时序优化的数据格式进行统一组织和存储，查询时，按指定时间范围和时间线 ID 查询数据，并根据过滤条件，返回目标数据
openGemini 的核心竞争力
openGemini 开源后持续版本迭代，现已发布 v1.0.0 版本，在高性能、高安全、企业级特性、可扩展性、功能、应用开发等六个方面已全面具备生产环境可使用的完整能力。
● 高性能
openGemini 针对物联网、运维监控等领域海量数据管理和分析诉求，对计算引擎和存储引擎做了大量的优化设计，取得了明显效果。
支持亿级指标管理
每秒千万级指标数据并发写入
查询万级指标数据毫秒级响应
在 30 万指标，259 亿条指标测试数据的场景下，采用 TSBS（https://github.com/timescale/tsbs）性能测试工具，相比开源的单机版 InfluxDB v1.7，openGemini 单机版写入性能提升 5 倍，简单查询提升 2-5 倍，复杂查询响应时间缩短 60 倍以上。
● 高安全
openGemini 支持数据传输加密和用户密码鉴权，支持用户弱密码校验和审计日志。此外，openGemini 集群的各组件之间通信可配置 HTTPS 双向认证（Mutual TLS），确保每一个链接都是可信的。
● 企业级特性
openGemini 具备丰富的企业级特性，部分关键特性如下：
l 高效数据压缩
采用列式数据存储，不同数据类型对应不同的数据压缩算法，可支持 PB 级指标数据的长期数据存储。存储成本是传统关系型数据库 1/20，是 NoSQL 的 1/10
l 支持数据保留策略
数据过期后自动删除
l 支持写前日志（WAL）
设备掉电后，缓存数据不丢失
l 流计算
当数据量较大时，传统降采样工作方式对磁盘 I/O 消耗过大，I/O 放大也很严重。可通过流式计算，写入数据的同时实现数据降采样，该方法具有高性能、网络开销小的优点
l 数据分级存储
结合时序数据特点，数据按热、温、冷多级存储，进一步提升查询性能
l 内核运行状态可观测
提供了开源监控工具 ts-monitor，可采集 260 余种内核和服务器关键监控指标，更好的观察系统的运行状况，快速排查、定位和解决问题
l 多级降采样
可针对不同时间范围的历史数据进行不同方式的降采样，保留历史数据的特征，原地删除其余历史数据，节约存储空间 50%，计算资源节约 90%
l 向量化
充分利用架构的并行处理优势，每次迭代批量返回数据，大数据量下查询性能更好
l 异常检测和预测
内置基于 AI 的时序异常检测和预测分析框架，具备流批一体、严重程度分级等多项能力，支持每秒万级实时指标数据并发检测，内含 13 种异常检测器，可覆盖常见的离群点、数值变化、阈值、持续上升下降等常见时序异常场景
● 可扩展性
openGemini 集群由 ts-sql、ts-store、ts-meta 组成，支持单一组件独立横向扩展，可支持 100+节点的集群规模。
● 功能
openGemini 提供丰富的聚合算子（如 COUNT、SUM、MAX 等）、统计分析算子（如 PERCENTILE 分位数、DIFFERENCE 等）、算术分析算子（如 ABS、LN 等）、Full Join、近似统计算子以及字符串算子（如 SUBSTR、STR 等）共 60+个。此外，还支持秒、毫秒、纳秒等多种时间精度以及 TAG（分组查询）和嵌套查询。
● 应用开发（技术生态）
如图所示，在时序大数据处理方面，openGemini 已初步完成对数据接入、数据存储、数据可视化、数据分析、数据迁移等各环节关键能力构建和技术生态对接。
在云原生方面，openGemini 已支持 K8s、KubeEdge 容器化部署，正在积极和 KubeEdge 社区进行联合创新。
在底层操作系统方面，openGemini 支持主流的 Linux 系统和 x86、arm64 等架构。
在应用开发方面，支持 C/C++、Java、JavaScript、Ruby、GO、Python、PHP 等主流的开发语言。
总结
openGemini 具备卓越的读写性能和高效的数据分析能力，支持单机和集群，部署形式多样，可边缘、可云、可物理机部署，支持主流开发语言，二进制运行，无第三方组件依赖，带有 260+项系统运行指标监控，运维简单。
独木难成林，百川聚江海。openGemini 与 openEuler 共同携手，双方将在 IoT、AIOps、嵌入式、边缘计算等领域深化技术解决方案集成，开展线上开源协作和线下社区互动等方面合作，努力为全球开发者提供一流的行业解决方案。
如果您对 openGemini 感兴趣，欢迎联系我们
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开源操作系统 openEuler 是由开放原子开源基金会（OpenAtom Foundation）孵化及运营的开源项目
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