为云设计的华为分布式数据库，到底怎么做到Cloud Native，背后秘密揭秘

（来源：华为官方技术博客及公开演讲内容整理）

说起现在企业上云,数据库是个大头，也是个难题，传统的数据库就像个笨重的大家伙，搬上云虚拟机有时候反而更麻烦，扩展慢，故障恢复也让人头疼，华为推出的为云设计的分布式数据库，名字叫GaussDB，它号称是真正的Cloud Native，也就是“云原生”的，那它到底是怎么做到的呢？背后的秘密其实就藏在几个关键的设计思路里。

第一个秘密，叫做“彻底的计算与存储分离”。 （来源：华为IT产品线副总裁在华为全联接大会上的主题演讲）这可能是最核心的一点了，你可以想象一下，以前的数据库就像一台连体电脑，CPU、内存和硬盘都死死地绑在一起，想升级CPU，就得整台电脑换掉；硬盘不够了，扩容也很费劲，而GaussDB的做法是，把“计算”（负责处理SQL请求、做运算的大脑）和“存储”（存放数据的地方）彻底分开，计算节点是一组，存储节点是另一大组，它们之间通过高速的网络（比如RDMA）来通信，这样做的好处太大了：当业务高峰来了，需要更强的计算能力时，我只需要单独增加计算节点的数量，瞬间就能获得更强的处理能力，就像给大脑扩容一样，而当数据量暴增，需要更多存储空间时，我只需要在存储池里加几块硬盘就行了，完全不用动计算部分，这种灵活度，是传统架构根本没法比的。

第二个秘密，是“日志即数据库”的创新理念。 （来源：华为GaussDB内核开发团队的技术解析文章）这个听起来有点技术，但道理不难懂，传统数据库恢复数据，经常需要把整个数据文件拷来拷去，又慢又占地方，GaussDB换了个思路：它认为数据库最核心、最能反映数据变化的东西是“日志”（就是记录每一步操作的文件），它把日志的地位提到了最高，存储层不再仅仅是存最终的数据块，而是变成一个非常智能的、以日志为核心的存储系统，当某个计算节点宕机了，新的计算节点不需要去拉取庞大的整个数据文件，它只需要从存储层获取最新的日志，重放”一遍这些操作，就能快速地把自己恢复到宕机前的状态，这个恢复过程比传统方式快了几个数量级，真正实现了秒级的故障恢复，保证了业务的高可用性。

第三个秘密，在于“智能全局调度与管理”。 （来源：华为云官网对GaussDB服务的特性说明）在云环境下，资源是动态的，故障是常态，GaussDB背后有一个强大的“大脑”——集群管理模块，这个大脑时刻监控着所有计算节点和存储节点的健康状况、负载情况，它不仅能像前面说的那样，在节点故障时快速拉起新的实例接管业务，还能做更智能的事，它可以根据一天中业务流量的高低，自动地去调整计算资源的规模，高峰时扩容，低谷时缩容，帮你节省成本，它还能把数据智能地分布在不同的存储节点上，实现负载均衡，避免某个节点“热”得发烫，这种全局的、自动化的运维能力，把数据库管理员从繁琐的手工操作中解放了出来，这才是云原生追求的“自动驾驶”体验。

第四个秘密，是“软硬件协同设计”。 （来源：华为关于鲲鹏芯片与GaussDB协同优化的白皮书）华为有自己的鲲鹏处理器和高速网络技术，GaussDB在设计时，就深度优化了软件与这些硬件之间的配合，利用鲲鹏芯片多核并发的优势，优化了数据库内核的并行处理能力；利用RDMA网络低延迟的特性，极大地减少了计算节点和存储节点之间通信的耗时，让“计算存储分离”这个架构不至于因为网络延迟而性能打折，这种从底层硬件到上层软件的垂直整合能力，是很多单纯做软件的数据库厂商难以复制的优势。

华为GaussDB的Cloud Native秘密，不是某一个单点技术的突破，而是一套组合拳：它用计算存储分离实现了极致的弹性伸缩；用日志即数据库的理念实现了极高的可用性和快速恢复；用智能全局调度实现了自动化运维；再结合软硬件协同的深度优化，确保了整个系统的高性能，这一切的目标，就是让数据库这个曾经的“大象”能够在云上轻盈起舞，真正成为企业数字化转型中一个可靠、高效且按需取用的服务。