张小白OpenGauss训练营日记1——openGauss训练营学习心得

在这个周末能做什么呢？不如参加下 openGauss社区、Gauss松鼠会、云和恩墨 举办的“openGauss布道师朱金伟出品：8小时玩转openGauss训练营（第二期）”活动吧。

打开 https://www.modb.pro/event/370 可以看到活动详情：

连续两天，每天下午4小时的培训活动，应该会让人感到干货满满的吧。。。

当然，在参加培训之前，张小白总得先了解openGuass到底是什么。华为在各个领域都进行了深度布局，其中昇腾、鲲鹏、IoT等张小白都略有了解，但是数据库这块，确实没怎么深入关注过。因此，张小白对此做了简单的搜索和分析（如有错漏，还请专家指出）

虽然张小白也参加过几次《云享读书会》数据库方面的活动，比如  《数据仓库工具箱：维度建模权威指南》（ https://bbs.huaweicloud.cn/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=29753&page=1 ）和《SQL优化核心思想》（ https://bbs.huaweicloud.cn/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=49168&page=1 ）。

前者在品书的过程中，让学员了解了华为的数据仓库服务 GaussDB for DWS：

后者学员了解了华为的云数据库服务 PostgreSQL：

但其实，华为在数据库上的布局并不简单，不仅有开源增强型的关系型数据库RDS系列：RDS for MySQL、RDS for PostgreSQL：

也有云数据库GaussDB系列：GaussDB for MySQL、GaussDB for openGauss：

还有云数据库GaussDB for NOSQL系列：Cassandra、MongoDB、Influx、Redis：

这真的让人眼花缭乱。

那我们单看 关系型数据库吧，华为的数据库分两大类：自研和开源增强。个人理解，自研就是自主研发，开源增强就是拿着开源的软件做了功能完善。。。

华为自研的云数据库GaussDB有两个产品：
（1）GaussDB for openGauss：定位为XC场景，应用于金融、电信、政府等行业关键核心系统、高性能场景
（2）GaussDB for MySQL：定位为OLTP和OLAP一般性能要求场景，例如金融、互联网等

 
华为开源增强的云数据库RDS有两个产品：
（1）RDS for PostgreSQL：定位在去Oracle场景（PG增强版）、开源PG业务迁移上云场景
（2）RDS for MySQL：定位在开源MySQL业务迁移上云场景

 
那么openGauss到底是啥？2019年9月19日在华为全联接大会上，华为宣布将开源其数据库产品，开源后命名为openGauss。

openGauss跟前面 GaussDB for openGauss 的关系也容易理解了：GaussDB for openGauss是华为使用自己的免费的开源数据库openGauss提供的收费云服务。

也就是说，openGauss的源代码是公开的，你可以下载源码安装到本地运行，而GaussDB和RDS这些只能在云上运行。当然，云上运行也分公有云运行和私有化运行两种，后者也可能收费不菲。

那么，第一天4个小时的培训到底说了啥呢？

第一讲 openGauss体系架构，由openGauss布道师朱金伟主讲。

朱老师介绍了openGauss的发展历程：

说的好像跟张小白前面调查的结果相似：

openGauss的定位是：高性能、高可用、高安全、易运维、全开放：

朱老师从一般DBMS的体系架构，讲到了openGauss的体系架构：

openGauss主要通过线程池多线程任务调度，实现了各种DB的功能，比如监控/事件Auditor、WalSender/WalReceiver同步复制等。

openGauss的逻辑模块如下所示：

以openGauss的双机复制版本为例，SQL命令的处理流程如下：

具体以执行一句查询的SQL为例：分别包含了SQL解析、查询优化、查询执行、存储读写等各个环节：

openGauss将该语句字符串通过 词法分析解析成token、Keyword，再通过语法分析生成ParseTree，再通过语义分析，解析成QueryTree，接着通过优化器生成PlanTree:

openGauss对以上内容进行查询优化：

再通过执行引擎执行相关查询：

openGauss的存储引擎接收查询执行，通过控制事务、锁、缓冲区、文件等实现对数据的访问，并且记录Redo Log。

朱老师接着讲了openGauss的一些核心技术：

比如：

SMP并行架构：

64位事务ID：

如何解决大并发场景的问题：

线程池实现原理：

事务处理机制：

增量checkpoint技术：

接着，朱老师介绍了openGauss的典型场景OLTP和OLAP：

行列混合引擎——针对不同性质的查询和分析等操作，提供行存和列存不同方式的存储策略：

接着，朱老师介绍了openGauss的双机部署场景——主机读写，备机只读：

双机原理是通过日志收发线程将主库的Redo日志发送到备机，在备机做日志恢复：

openGauss通过优化，可以实现极致RTO:

朱老师接着介绍了openGauss如何处理安全问题：

这里采用了全密态等值查询技术：

数据流程如下：

openGauss还针对DBA日常的运维场景，将其大部分工作自动化：

还提供了AI for DB和DB for AI两大类AI全景：

DB4AI包含以下功能：

此外，openGauss还提供了离线和在线的参数调优的能力：

慢查询发现的能力：

核心技术总结如下:

openGauss的AI能力体现在DBMind上，它代表了openGauss的未来方向：更智能、更安全、更高效：

第二讲 场景演练：主备HA集群部署 ，由贾军锋 主讲

贾老师通过理论和实操，让大家知道了HA是什么架构：

HA主从同步复制、异步复制的时序图：

HA有哪些重要参数需要准备：

贾老师接着通过实操搭建了HA主备和备库级联模式的集群：

包含下载安装包：

修改安装脚本：

执行安装脚本：

在安装完毕后，贾老师还介绍了HA环境的日常运维：

其中主备切换有两种模式：switchover主动切换和failover故障切换：

切换的流程分别如下：

使用gs-ctl进行具体的切换：

另外，贾老师还介绍了集群服务器增删节点的过程：

dropnode删除节点的流程：

dropnode删除节点的具体操作：

expansion增加节点的流程：

expansion增加节点的具体操作：

第三讲 WDR报告和性能调优 由刁现峰 主讲

刁老师先介绍了openGauss集群的性能指标体系，然后介绍了WDR集群报表，最后介绍了一些性能调优的案例：

性能指标体系含系统级、对象级、应用级等多类：

核心指标矩阵包含以下内容：

（缺2）

第二部分，WDR包含以下内容：

WDR快照

WDR Report：

WDR集群级报表：

下图是实际范例：

WDR节点级报表：

接着介绍了如何从整体上分析性能的方法：

其中，对于单语句的性能问题，可以用以下的分析方法：

刁老师接着介绍了几个调优的案例：

第四讲 openGauss的AI特性 由王天庆老师主讲

王老师介绍了 数据库现在的发展趋势跟人工智能的结合是什么情况：

AI4DB和DB4AI的场景（这点第一点的朱老师也有提及）

AI在参数优化和调优上的能力：

慢查询发现能力：

数据库异常检测能力：

查询性能预测能力：

DB4AI能力：

第五讲 内存优化表 由王鹏主讲

王老师介绍了openGauss在MOT内存表上的实现：

openGauss已经完全支持MOT：

MOT是基于乐观并发控制技术，所以不一定适合所有的场景：

如果要在openGauss上实现MOT，仅需建立foreign table就可以了：

MOT拥有极致的性能：

MOT支持持久化和高可用：

内存规划如下：

具体MOT的操作如下：

MOT支持JIT编译提高运行速度：

但是，由于使用了OCC乐观并发控制技术，使用MOT时，客户端代码必须具备重试的功能：

MOT也提供了监控功能：

通过连续4个小时的5个讲座，张小白已经被openGauss完全征服了。openGauss尽管是开源的数据库，但是它仍然解决了张小白在使用别的数据库如IBM DB2、Oracle、MySQL等上的很多痛点，比如性能优化问题，监控问题。openGauss内核源自PostgreSQL，跟Oracle的语法接近，在目前信创的大环境下，还有便于从Oracle迁移的优势。此外，无论是AI，还是MOT，都使得这个数据库不是一个简单的数据库。它几乎代表了关系数据库的未来和趋势。张小白不得不动心去试一试openGauss了。

最后附上一些资源：

openGauss 2.0.0 安装部署(1主+1备+1级联备) https://www.modb.pro/db/49097

基于CentOS 7.6操作系统安装脚本链接地址：https://www.modb.pro/db/106407
基于openEuler操作系统安装脚本链接地址：https://www.modb.pro/db/52552

在线openGauss实训平台 https://www.modb.pro/marketlist?type=1

希望第二天下午的4个小时能够给张小白带来新的收获！

（全文完，谢谢阅读）