【GBASE】南大通用GBase 8a MPP Cluster技术特点

GBase 8a MPP Cluster 具有多样化的平台选择、与时俱进的逻辑架构、海量数据高效存储、海量数据高速加载、海量数据高性能分析、弹性服务器资源伸缩、完善的系统资源管理、多级别的高可用、跨数据中心的数据容灾、便捷的数据迁移、可靠的数据安全、完备的 SQL 标准支持和简单便捷的日常运维等技术特征。能满足各个数据密集型行业日益增大的数据分析、数据挖掘、数据备份和即席查询等需求的能力。
具体特点如下:


多样化的平台选择
低成本:
 

  • 可完全使用 x86 架构的 PC Server;
  • 支持云平台、虚拟机环境的部署。

国产化:
 

  • 支持国产服务器:华为泰山、曙光海光、浪潮 K1、 长城等;
  • 支持国产 CPU:申威、龙芯、 兆芯、 鲲鹏、飞腾等;
  • 支持国产操作系统:中标麒麟、银河麒麟、普华 Linux、统信、 OpenEuler、中科方德等。

虚拟化:支持基于 x86 及 PowerPC 的虚拟机,如 VMware ESX 等。
云服务:支持主流云平台:阿里云、腾讯云、华为云等。

与时俱进的逻辑架构
联邦架构:采用 Shared Nothing+MPP 架构。
部署灵活:采用计算存储节点和管理节点双集群的两级部署结构,无单点故障,扩展性好。

大规模集群:
 

  • 管理集群最多支持部署 64 个管理节点;
  • 单个计算存储集群支持部署 300 个以上的数据节点;
  • 整套集群支持部署 1000 个以上数据节点。


海量数据高效存储
海量数据规模:
 

  • 整套集群可处理 15PB 以上数据;
  • 单数据节点可处理 50TB 以上数据。

灵活的分布策略:
 

  • 支持 HASH、 RANDOM 和 REPLICATED 三种数据分布存储策略;
  • 支持无数据副本或多数据副本存储;
  • 支持用户按业务场景需求自定义分布策略。

高效压缩:
 

  • 支持实例级、表级和列级三级压缩存储;
  • 支持不同数据类型采用不同的压缩算法,理想情况下,压缩比可以达到 20倍以上。


海量数据高速加载
高速度:单节点加载性能可以达到 100M/s。
多网络传输协议:支持使用 FTP、 SFTP、 HTTP 和 HTTPS 等多种网络协议进行加载。
多数据源并行数据加载:
 

  • 支持直接从 HDFS 加载 gzip、 snappy、 lzo 等压缩格式数据文件;
  • 支持基于 Kafka 作为数据源进行的实时数据加载;
  • 支持以 Amazon S3 对象存储作为数据源进行数据加载。


海量数据高性能分析
智能索引:
 

  • 高性能、免维护的粗粒度智能索引技术;
  • 低膨胀率:智能索引建立后膨胀率不超过百分之一;
  • 快速定位:智能索引包含基于列的统计信息,在数据检索定位时可被直接使用,有效过滤数据。

大规模并行:
 

  • 基于 MPP 技术的计划器;
  • 基于规则和基于代价的优化器;
  • 基于异步 I/O 技术的调度器。

高并发:
 

  • 读写分离:支持数据边加载边查询;
  • 小查询并发场景下可支持 35000+每秒的吞吐量。

无单点性能瓶颈:集群内的不同数据节点具有对等计算能力。
数据挖掘分析:支持 In-Database 方式的数据挖掘分析,比如 K-Means 聚类、逻辑回归、线性回归算法等。
全文索引:支持全单字索引方式,可保证 100%的查询召回率。


弹性服务器资源伸缩
灵活的 Free Node:
 

  • 在线快速扩容:业务和数据量增加时,可以从 Free Nodes 列表中获取资源进行扩容;
  • 在线快速缩容:业务和数据减少时,可以进行缩容释放节点进入 Free Nodes列表;
  • 在线替换故障节点:当集群节点出现故障时,可快速从 Free Nodes 列表中获取资源进行替换。

高效的执行性能:单节点扩容性能可以达到 50M/s。
可控的执行过程:扩容过程可监控、暂停、恢复和取消等灵活的监控及管理。


有力的业务保障:
 

  • 缩容过程中允许数据追加写;
  • 扩容过程中允许数据追加写;
  • 故障节点替换过程中,支持集群执行 DQL/DML/DDL 操作;
  • 资源的伸缩替换均不影响业务的正常运行。

完善的系统资源管理
多资源管控:通过资源池及资源使用计划的灵活配置,支持对 CPU、内存、磁
盘空间使用量、磁盘 I/O、并发任务数、优先级、运行时间、等待超时等关键
资源和指标进行管控。
多租户:通过虚拟集群技术实现租户间的物理或者逻辑隔离。


多级别的高可用

集群级别高可用技术:
集群双活:
 

  • 支持两个同构集群间的准实时数据同步;
  • M-S 架构同步,主集群数据可写,备份集群数据可查询;
  • 基于数据块的增量同步,针对于传统的基于逻辑日志的同步,大大提高海量数据同步的效率;
  • 虚拟集群的镜像集群支持数据实时一致性,互为镜像的两个集群同时写入。

节点级别高可用技术:
 

  • 调度节点( GCluster)通过 Failover 机制保障执行 SQL 的数据一致性;
  • 管理节点( GCware)通过虚同步机制保障集群元数据的一致性;
  • 计算节点( GNode)通过自动同步来保障主副本数据的一致性。


集群整体故障的高可用技术:通过 Failover 持久化机制来保障网络、服务器以及电源整体出故障时执行 SQL 的数据的完整性和一致性。
核心进程级别高可用技术: GNode, GCluster, GCware 等核心进程被实时监控,
出故障后可及时恢复。


跨数据中心的数据容灾
 

  • 支持跨中心高可用;
  • 支持站点级集群容灾,保证业务不中断;
  • 支持实例级和表级的全量、增量数据备份;
  • 支持实例级和表级的全量、增量数据恢复;
  • 支持与 Hadoop 之间进行数据备份和恢复:
  • 将库内数据备份到 Hadoop 中;
  • 将 Hadoop 内的数据文件恢复到库内。


便捷的数据迁移

支持同构和异构数据库集群之间的 DBLink 功能;
支持源端数据库对目标端 DBlink 表的读写操作。
可靠的数据安全
完善的用户认证及权限管理:提供完善的用户、角色和账号控制策略,保证集群数据库访问的安全性。
高效透明的数据存储加密:
 

  • 透明加密/解密:数据在后台自动加密和解密;
  • 轻量级数据加密/解密:加解密负载对整体性能影响小于 5%;
  • 面向数据列的加密/解密:根据数据字段的安全级别进行加密。

丰富的加密函数:支持多种加密函数,如 AES_ENCRYPT、 ENCRYPT、 MD5、SHA1、 SHA、 SHA256、 SM4 等。
动态数据脱敏:支持默认脱敏、随机脱敏、自定义脱敏、 哈希脱敏和指定位置
脱敏五种数据脱敏函数。
支持非 root 用户安装部署、运行。

完备的 SQL 标准化支持
支持 SQL92 ANSI/ISO、 SQL99 标准;
支持 ODBC、 JDBC、 ADO.NET、 C API、 Python API 和 TCL API 等接口;
支持大部分 SQL 2003 OLAP 函数。


简单便捷的日常运维
图形化:提供图形化管理及监控工具,以简化管理员对数据库集群的管理工作;
日志化:提供多种日志功能, 方便问题追溯。

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