数据库系统的实现 Atomic 原子性 事务中的操作要么全部正确执行，要么完全不 执行。 Write Ahead Logging，分布式事务：两阶段提交协议 Consistency 一致性 数据库系统必须保证事务的执行使得数据库 从一个一致性状态转移到另一个一致性状态。 （满足完整性约束） 实现对A、I、D三个属性的支持 Isolation 隔离性 多个事务并发地执行，对每个事务来说，它并 Locking, 2PL）、乐观并发控制 （OCC） Durability 持久性 一个事务在提交之后，该事务对数据库的改变 是持久的。 Write Ahead Logging + 存储管理 Jim Gray于1981年VLDB描述了事务的原子性、一致性和持久性，在此基础上，Haerder和Reuter在1983年中提出了事务的隔离性并提出术语 “ACID”，自此，事务的ACID四个性质成为业内标准术语 查询、更新 用户/ 应用 DDL命令 数据库管理员 数据、元数据、索引 日志页 读、写页 元数据、 统计数据 元数据 9 存储介质的类型 ■ Volatile storage 易失性存储器 DRAM, Cache, Register ■ Non-volatile storage 非易失性存储器 Disk, SSD, NVM ■ Stable stage 稳定存储器 theoretically

..................................................................................... - 126 - 分区选择性的诊断 ................................................................................................ 语句的解析、生成执行计划、优化执行计划等。Master 不存储业务数据，只存储 用于维持系统运行的全局信息，比如，对象定义信息，统计信息等，Master 非常重要， 如果 Master 丢失，即便是原厂专业技术支持，也不能保证恢复所有信息。 Master目前采取的是Active-Standby的高可用模式，当Master处于Active 状态时，备用 Master(简称为 Standby)是不能接受连接请求和 SQL 的安装部署要求，必须使用万兆 网络作为内部互联网络，否则，一定会遭受很多网络方面的困扰。 在缺省情况下，网络层使用 UDPIFC 协议。这是经过改善的 UDP 协议，在 UDP 协 议的基础上增强了数据包校验，其可靠性与 TCP 协议相似，但其性能和扩展性远好于 TCP 协议。当集群规模较小，同时，网络的稳定性较差的时候，如果 UDPIFC 协议不 稳定，可以考虑使用 TCP 协议，例如只有几十台主机时。通常，还是强烈建议配备稳

计算、镜像复制、健康探测等等诸 多任务。 在 Greenplum 开源以前，据说一些厂商也有开发 MPP 数据库的打算， 其中最难的部分就是在 Interconnect 上遇到了障碍，可见这项技术的 关键性。 Greenplum 集群架构 Big Date2.indd 3 16-11-22 下午3:38 4 2. Greenplum 为什么选择 Postgreeql 做轮子 说到这，也许有同学会问，为什么 在诸如 ACID 事物处理、数据强一致性保证、数据类型支持、独特 的 MVCC 带来高效数据更新能力等还有很多方面，Postgresql 似 乎在这些 OLAP 功能上都比 mysql 更甚一筹。 5) Postgresql 许可是仿照 BSD 许可模式的，没有被大公司控制，社区 比较纯洁，版本和路线控制非常好，基于 Postgresql 可让用户拥有 更多自主性。反观 Mysql 的社区现状和众多分支（如 据库实例同时开展并行计算。而且，这些 Postgresql 之间采用 share- nothing 无共享架构，从而更将这种并行计算能力发挥到极致，除此之 外，MPP 采用两阶段提交和全局事务管理机制来保证集群上分布式事 务的一致性，Greenplum 像 Postgresql 一样满足关系型数据库的包括 ACID 在内的所有特征。 从上图可以看到，Greenplum 的最小并行单元不是节点层级，而是在 实例层级。安装过

................................................................................ 5 openEuler 面向多样性算计算的创新 ............................................................................................. 简称“欧拉”）编译测试了高级分 析数据平台 Greenplum，用实践证明了 Greenplum 与支持多样性计算的欧拉开源操作系统完全兼容，是 Greenplum 与中国本地 IT 厂商的深入合作的典型模板，大大丰富了中国本地国产化应用生态。本白皮书着眼介绍了欧拉开源操作系 统平台架构、创新性及核心特点， 同时介绍了 Greenplum 作为一款深受技术爱好者喜爱的、中立的纯开源软件，践行 “Run 7 丰富的 HTAP 特性，具备良好性能、可靠性和稳定性，使得 Greenplum 不仅可以作为全能的分析化平台，也能满足交易型业 务场景，能够处理多种并发混合工作负载，专为满足在多结构数据环境中进行实时分析的需求而设计。 欧拉开源操作系统是一款面向数字基础设施的操作系统，支持服务器、云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景，支持多 样性计算，致力于提供安全、稳定、易用的操作系统。

zwj@alibaba-inc.com 公司：阿里云 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 Greenplum数据备份恢复： 1. 数据量较大 2. 不能完全使用Xlog日志备份 3. 需要保证数据完整性和一致性 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 Greenplum提供了： 1. 非并行备份和恢复： --pg_dump和pg_dumpall（pg_restore） --copy、psql 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 gp_dump具体实现 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 非并行数据恢复 如果恢复前后的数据库节点个数不同，则推荐使用非并行数据恢复，不过需要 保证备份集完整，而且都位于master所在的机器上，具体执行步骤如下 1.createdb database_name 2.psql database_name -f /gpdb/backups/gp_dump_1_1_20120714 test_gp_dump_0_5_20170206160253.gz ? 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 目前GP的并行备份，为了保证数据的一致性，有以下2步： 1. 给pg_class 加排他锁 2. 每个segment备份时设置隔离级别为串行化，保证每个 segment的数据一致性 但是，各个segment的数据设置隔离级别的动作存在时间差， 而master仍然接受新的事务，从而导致各个segment上的数

可 – 新节点以Master为模板生成，只包含catalog，没有数据 改进与实现 • 问题 – 生成模板的过程中，如果catalog被修改怎么保证一致性 改进与实现 • 问题 – 生成模板的过程中，如果catalog被修改怎么保证一致性 ▪ 新增catalog锁 ▪ select gp_expand_lock_catalog() ▪ expand过程中申请写锁 ▪ 其他修改cata 不仅存在新旧节点间的移动，旧节点之间也要移动 改进与实现 • 减少重分布数据移动量 – Jump Consistent Hash ▪ 均匀性：通过概率做到均匀分布 ▪ 稳定性：在相同集群大小下，同一个Tuple每次计算结果相同 ▪ 单调性：扩容过程中，旧节点之间没有数据迁移 ▪ 高效性：对于集群大小为N的时候，时间复杂度为Log(N) – 更多算法细节请参考链接。https://arxiv.org/pdf/1406

{ name: 'brown', height: 68 } 2 图形界⾯的⽅式访问 图形界⾯的⽅式访问UDW 2.1 配置 配置UDW外⽹访问 外⽹访问 udw默认是通过内⽹访问的，为了数据安全性，尽量不要通过外⽹访问UDW，如果需要图形界⾯的⽅式访问UDW，则需要配置udw的外⽹访问，请参考： 前提：有⼀台可以访问 udw 的 uhost，并且这台 uhost 上可以访问外⽹ ip。 例如：uhost ucloud.cn/unet/firewall/introduction 2.2 SQL Workbench/J SQL Workbench/J是⼀个独⽴于DBMS，跨平台的SQL查询分析⼯具。具有通⽤性好、⼩巧、免安装等优点， 并且功能强⼤，查询编辑器⽀持⾃动补全，Database Explorer可以查看和编辑各种数据库对象（表、视图、存储过程等）。 详情可⻅：SQL Workbench/J 访问 Greenplum数据仓库 UDW Copyright © 2012-2021 UCloud 优刻得 82/206 udw 的数据类型和 postgresql 基本⼀致，在选择数据类型的时候应该尽可能占⽤空间⼩，同时能够保证存储所有可能的数值并且最合理地表达数据。 使⽤字符型数据类型保存字符串，⽇期或者⽇期时间戳类型保存⽇期类型，数值类型来保存数值。 使⽤ VARCHAR 或者 TEXT 来保存⽂本类数据。不推荐使⽤

发起一个请求时，每个Instance都将FORK子进 程并行工作； • 对于并发请求高、面向于复杂的灵活查询的系 统，建议每个Segment配置4个或以下Instance， 这样来保证每个Instance所需资源，保证系统 系统运行稳定性，例如，减少OOM发生的概率； • 对于以批处理、串行工作为主的系统，可以配 置到8个Instance，这样可以尽可能的发挥每个 CPU的处理性能。 M17 M18 M19 M20 M21 M23 M24 M22 统计信息收集  对于系统表和用户表需要收集统计信息，GPDB的查询计划是cost base的，统计信息的准确性对查询 计划的优劣有很大影响；  对于字段数较多的表，可关闭gp_autostate_mode (on_no_stats=>none)，仅对必要列执行Analyze， 只在结果中返回的列无需收集统计信息； 使用B-Tree索引，对于区别度低的字段（<10000),采用 Bitmap索引； • 表关联时，一般不需要建索引，如果where条件的筛选性很强，建立索引可以让系统性能提升 • 对于大数据类系统，应避免使用PK,UI,FK,唯一性约束或参考性检查将导致性能大幅下降； • 大数量更新时，应先删除索引，更新/加载数据后再重建索引，或者采用分区交换降低对目标表的影响 临时空间的监控和管理

。根据用户自定义的分布键计算哈希值，然后将 哈希结果映射到某个 Segment 上。在 Greenplum 6 中，默认采用一致性哈希(Jump Consistent Hash)分布策略。 哈希分布 当增加一个新的节点时，需要对原有数据进行重新映射。一致性哈希则保证了在重新映射的过程追 中，tuple 要么保留在原有节点中，要么迁移至新的节点中，从而实现最小数据迁移。 Confidential

Data (Encrypted) Object key (Encrypted) Data (Encrypted) Data (Decrypted) 总结 总结 • 高性能 • KMS保证秘钥安全性 • 对用户查询和数据库完全透明 • GPDB原生 • 不改变现有工作逻辑 对于现有方案的优势 pgcypto的问题 一款开源的HTAP数据库: • MPP架构 • 完整的事务+ACID+标准SQL支持