以产品阐述对用户的理解——GBase 8s的内核级演进

发布时间:2026-07-02

在2026GBASE技术云享会上,南大通用GBase 8s产品经营部总经理杨蔚应邀出席,并发表《以产品阐述对用户的理解——GBase 8s的内核级演进》主题演讲。他系统介绍了GBase 8s作为企业级集中式事务数据库,在语法兼容、高可用、内核重构等方面的持续突破,并通过深圳地铁、某信托等真实案例,展示了GBase 8s在金融、交通等关键行业的规模化落地实践。

GBase 8s是南大通用自主研发的企业级集中式事务型数据库,支持共享存储集群和主备式等多种高可用架构。它具备四个核心特征:

  • 高可靠:RPO=0,RTO<3秒(受控),配合TAC技术实现切换对业务透明。

  • 大容量:单表最大16TB,单机可达百TB级。

  • 高并发:采用协程技术和无锁化内核设计,高并发可达万级并保持性能持续输出。

  • 高安全:获得EAL4增强级、等保四级、商密、涉密多重认证。

自2009年发布首个商用版本以来,GBase 8s持续深耕内核研发,已为金融、电信、党政等行业提供长期稳定的企业级服务。

内核重构:多项技术突破

杨蔚介绍,GBase 8s在内核层面进行了系统性重构,围绕高并发、索引创新、DDL Online、从节点一致性读、列存引擎与NUMA亲和等多个方向持续突破。

HK-Tree——专为低基数数据设计的索引

B+Tree在低基数场景下存储效率低,索引遍历时回表效率差。传统位图索引虽能提高低基数扫描效率,但无法实现高并发的DML,不支持HTAP,只能用于冷数据或离线数据分析。GBase 8s独创的HK-Tree专为低基数数据而生,具备高速写、高速读、高密度存储三大特性,满足事务性和MVCC要求,所有低基数场景均可直接替换传统B+Tree。在3.6亿行数据的宽表多条件查询中,HK-Tree相比B+Tree具备指数级优势;在聚合查询中,DISTINCT、GROUP BY等操作均表现出显著性能提升。 

高并发能力——从“扛得住”到“不雪崩” 

业务流量并非恒定,突发的高并发访问常常给数据库服务带来冲击,除了响应延时加大,更让人担心的是雪崩和宕机。GBase 8s通过解构事务处理、广泛应用无锁化编程方法,打破了传统数据库阻塞式资源访问的局限,提升了数据库对高并发的容忍度。针对变化的负载,引入了Auto Tune技术动态调整资源配置,配合必要的限流机制防止雪崩。优化后的效果显著,不仅推迟了并发增大过程中的性能衰减点,而且到达衰减点之后性能衰减曲线变得平缓,不再出现雪崩式的性能跌落。 

列存引擎——内存化列存加速分析

GBase 8s兼容Oracle In-Memory Column语法及其内存化列存能力,支持持久化换入换出。列存为行存的快照,准实时同步,分析类SQL自动路由到列存引擎,让同一套系统在支撑高并发交易的同时,也能高效响应实时分析需求。

NUMA亲和优化

单机内的NUMA间内存访问同样带来显著的性能下降,涉及Buffer Pool、Memory Pool、各种Cache及进程/线程调度的局部性问题。通过系统性优化,在某4NUMA环境下,TPmC从41万提升至110万。

DDL Online——避免业务中断 

生产中DDL是非常耗时的操作,常常造成长时间的业务中断,无法保证7×24的业务连续性。GBase 8s提供了更广泛的DDL Online能力,尽可能让DDL操作不阻塞或者极小阻塞,减轻了应用开发和运维人员的操作压力。 

从节点一致性读——解决读写分离的纠结 

读写分离是常见生产场景,但基于回放效率,大多数数据库采用事务偏序回放,造成从节点的数据读取不能还原主节点的全局一致性,这是仅次于脏读的场景。GBase 8s通过核心可见性机制的优化,在保证回放性能的前提下,实现了从节点的一致性读,让读写分离部署不再纠结。 

强化可靠性:从“能用”到“敢用”

杨蔚重点分享了GBase 8s在可靠性方面的三项关键突破。

TAC透明切换
业务无感知

他指出,传统高可用切换在主备切换时,新主上线需要完成前滚和回滚处理,如果遇到大事务需要回滚,恢复时间会特别长,往往需要分钟级才能完成。GBase 8s的TAC技术实现了前滚完成后新主即可上线,回滚期间读操作通过多版本实现、写操作等锁,实现会话连续、事务连续、SQL连续——应用对切换完全无感知。在TPC-C压测负载下,切换时间可控制在3秒以内。

极速闪回
告别漫长的日志回滚

传统闪回需要从磁盘读取日志,逐行进行整个时间线的回放,效率很低。GBase 8s实现了极速闪回查询,可以立刻闪回到指定时间的数据,无需等待漫长的日志回滚,既可用于误操作恢复,也可用于历史数据分析。

内存化MVCC 
告别IO瓶颈

传统MVCC依赖持久化存储,无论是undo log模式还是In-place模式,都不得不面对IO和版本读性能问题,以及磁盘膨胀和VACUUM带来的IO抖动。GBase 8s从第一性原理出发——版本数据是运行态数据,无需持久化,将历史版本内存化,通过敏捷精准的GC快速清理无效版本,有效解决了磁盘瓶颈问题。

平滑迁移:Oracle与MySQL双兼容

在兼容性方面,杨蔚重点介绍了GBase 8s在语法兼容上的深度投入。

Oracle兼容能力已覆盖所有常用数据库对象——数据类型、堆表、分区表、临时表、视图、物化视图、索引、触发器、序列、同义词、定时任务、常用系统视图、系统函数和高级系统包。同时完整支持PL/SQL,包括条件控制语句、记录类型、游标、包、嵌套表、关联数组、变长数组、自治事务、异常处理等,并支持In-Memory Column、闪回查询、dblink等高级功能。

在MySQL兼容方面,GBase 8s支持MySQL模式隔离,SHOW系列管理语法和常用session级变量,MySQL语法的SQL脚本可在GBase 8s上直接运行。兼容范围涵盖数据类型、常用函数、临时表、分区表、索引、存储过程/函数、触发器和系统视图等。

配合自研的MTK全量迁移工具和RTSync实时同步工具,GBase 8s提供从资源评估、数据对比、迁移评估到全量迁移、增量同步、反向同步的完整迁移服务链。MTK支持Oracle、MySQL、PostgreSQL、SQLServer、DB2、DM、Kingbase等多种数据源,支持断点续传和错误恢复。

案例实践:交通与金融行业验证

深圳地铁
轨道交通最大规模国产化方案

深圳地铁四期工程采用全栈国产化建设方案——GBase 8s+银河麒麟+国产服务器,是截至目前轨道交通行业最大规模的国产化方案应用。ACC/CLC中心节点+AFC各站点节点总计部署数据库220余套。系统日客流量最高超千万人次,ACC系统每小时处理千万级交易量,CLC系统在13000+并发下稳定运行,整体资源使用率控制在40%。相比原有国外产品方案,建设成本下降约60%,后期运维成本同步优化。

某信托
125TB数据的全栈信创实践

某信托普惠金融项目采用全栈信创建设方案——鲲鹏+麒麟+GBase底座。系统采用ShardingSphere分库分表架构,5套HAC集群、20个数据库实例,总计125TB数据规模。原有业务系统基于MySQL,通过MTK+RTSync工具完成93.6万张表的迁移。实际业务压测TPS可达1万至1.5万,联机交易平均响应时间11ms,超时失败率仅约0.02%。HAC高可用集群满足金融行业RPO=0、RTO<30秒的业务连续性要求。

杨蔚的演讲揭示了GBase 8s持续演进的内核逻辑——从语法兼容到平滑迁移,从TAC透明切换到极速闪回,从内存化MVCC到HK-Tree索引,每一次内核升级都在回应一个命题:核心交易场景中,国产数据库如何从“能用”走向“敢用”,再到“好用”。深圳地铁与某信托的规模化验证,证明了GBase 8s在关键基础设施领域的成熟可靠性。面向未来,GBase 8s将持续深耕内核技术,为金融、交通等关键行业的核心业务系统提供更稳定、更高效的数据库支撑。