近日，中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會頒發(fā)了 2021-2022 年度中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目，華為云主導(dǎo)的“GaussDB 智能云原生分布式數(shù)據(jù)庫”項(xiàng)目榮獲“科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”。

“中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”是由工業(yè)和信息化部直屬事業(yè)單位中國電子學(xué)會總部，經(jīng)國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)工作辦公室批準(zhǔn)設(shè)立的獎(jiǎng)項(xiàng)，旨在獎(jiǎng)勵(lì)優(yōu)秀人才和優(yōu)秀科技成果的研究者，鼓勵(lì)發(fā)明創(chuàng)造，激勵(lì)創(chuàng)新精神，目前已歷經(jīng) 20 周年。

此次獲獎(jiǎng)的華為云 GaussDB 是華為自研的企業(yè)級原生分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，面向金融政企核心交易和企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)等復(fù)雜場景，通過在分布式領(lǐng)域創(chuàng)新，解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在高性能、高可用、高擴(kuò)展、高安全、低成本等方面的挑戰(zhàn)，能夠滿足企業(yè)當(dāng)下以及未來對數(shù)據(jù)庫的需求。

由多名院士組成的專家的組一致認(rèn)為，GaussDB 在云原生、分布式、智能化、安全性等方面取得了多項(xiàng)數(shù)據(jù)庫核心技術(shù)創(chuàng)新成果，技術(shù)復(fù)雜度高，研制難度大，創(chuàng)新性強(qiáng)，系統(tǒng)整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中分布式并行查詢優(yōu)化和執(zhí)行機(jī)制，計(jì)算存儲分離的彈性伸縮機(jī)制、智能查詢優(yōu)化和數(shù)據(jù)庫內(nèi)置訓(xùn)練推理、安全可驗(yàn)證的全密態(tài)數(shù)據(jù)處理等核心技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

成果主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：

針對數(shù)據(jù)庫的高性能要求，研制了全鏈路分布式執(zhí)行框架、分布式查詢優(yōu)化引擎、輕量級分布式處理引擎，構(gòu)建了一套高性能、高擴(kuò)展的分布式查詢處理系統(tǒng)。

針對數(shù)據(jù)庫的高可用、高可靠需求，提出了自感知的多層級高可用方法和并行復(fù)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了同城雙集群RPO=0高可用容災(zāi)以及多地多中心多活方案，保障了機(jī)房級、區(qū)域級、城市級等故障場景下的數(shù)據(jù)庫服務(wù)持續(xù)可用。

針對數(shù)據(jù)庫的彈性伸縮挑戰(zhàn)，提出了分布式的云原生計(jì)算、存儲分離方案，存儲利用率提升 50%以上；提出了基于哈希聚簇的存儲結(jié)構(gòu)和彈性擴(kuò)容方法，實(shí)現(xiàn)秒級的存儲節(jié)點(diǎn)擴(kuò)縮容和業(yè)務(wù)無感的計(jì)算節(jié)點(diǎn)彈性伸縮；提出了分布式多寫多讀技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體讀性能倍數(shù)提升。

針對數(shù)據(jù)庫手工調(diào)優(yōu)難的挑戰(zhàn)，構(gòu)建了智能優(yōu)化器內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)基數(shù)估計(jì)、計(jì)劃選擇準(zhǔn)確率以及端到端業(yè)務(wù)性能倍數(shù)提升。突破了基于 AI 的參數(shù)自調(diào)優(yōu)、慢 SQL 診斷、索引推薦等關(guān)鍵技術(shù)，使得調(diào)優(yōu)任務(wù)的時(shí)間代價(jià)由天級降為分鐘級；構(gòu)建庫內(nèi)原生 AI 引擎，為用戶提供數(shù)據(jù)庫內(nèi)置的機(jī)器學(xué)習(xí)與推理能力，性能提升 5-20 倍。

針對數(shù)據(jù)庫的安全防護(hù)挑戰(zhàn)，提出了全密態(tài)處理和防篡改技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全防護(hù)，使用戶敏感數(shù)據(jù)免于泄露和篡改；設(shè)計(jì)了安全自治管控方法，提前識別和攔截攻擊者的異常行為；構(gòu)建了從接入、訪問控制、加密到審計(jì)全方位縱深防御的安全防護(hù)體系。GaussDB是國內(nèi)首個(gè)獲得安全領(lǐng)域最高等級認(rèn)證國際 CCEAL4+的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，也是首個(gè)通過防篡改認(rèn)證、首批通過全密態(tài)認(rèn)證的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

憑借卓越的技術(shù)能力，華為云數(shù)據(jù)庫已經(jīng)在 2500 多家中大型客戶的核心業(yè)務(wù)中規(guī)模商用，包括工商銀行、郵政儲蓄銀行等國有大行，以及多家股份制銀行和保險(xiǎn)證券公司，積累了非常多的成功經(jīng)驗(yàn)。

工商銀行依托華為云 GaussDB 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行核心交易系統(tǒng)分布式轉(zhuǎn)型，形成了以分布式數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的金融級數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)型解決方案，實(shí)現(xiàn)同城跨 AZ 和跨 Region 故障場景下 RPO=0、RTO<60 秒的高可用能力和異地災(zāi)備能力，還構(gòu)建起整套自動化工具鏈，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的雙向?qū)崟r(shí)同步和異構(gòu)數(shù)據(jù)庫自動遷移，節(jié)省了 80%的人工工作量。

郵儲銀行2019 年就基于華為云 GaussDB 數(shù)據(jù)庫啟動新一代個(gè)人業(yè)務(wù)分布式核心系統(tǒng)的建設(shè)，在孵化滿足金融核心系統(tǒng)要求的交易型數(shù)據(jù)庫層面取得豐碩成果。新系統(tǒng)可為全行 6.5 億個(gè)人客戶、4 萬多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)提供日均 20 億筆、峰值 6.7 萬筆/秒的交易處理能力。

本次獲獎(jiǎng)，既是認(rèn)可也是激勵(lì)，更是新的開始。華為云數(shù)據(jù)庫將一如既往地堅(jiān)持戰(zhàn)略投入，持續(xù)打磨 GaussDB 數(shù)據(jù)庫能力，為金融政企數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)底座。

審核編輯 黃宇