GaussDB在架构设计上，采用组件化原则，分为GaussDB Kernel内核和GaussDB Kernel OM两部分。在产品形态上，提供面向云数据库服务GaussDB（for openGauss）的分布式安装包和集中式安装包，提供面向本地化安装的小型化安装包。根据华为云提供的调查报告，当前全球数据库市场增长超预期，云是数据库增长最重要驱动力。

1 GaussDB架构概览

1.1 GaussDB 关键架构目标

        GaussDB在架构设计上，采用组件化原则，分为GaussDB Kernel内核和GaussDB Kernel OM两部分。在产品形态上，提供面向云数据库服务GaussDB（for openGauss）的分布式安装包和集中式安装包，提供面向本地化安装的小型化安装包。

        根据华为云提供的调查报告，当前全球数据库市场增长超预期，云是数据库增长最重要驱动力。得益于云数据库的迅猛发展，AWS市场份额超越IBM，成为数据库市场空间第三位，聚焦公有云、混合云构筑具备竞争力的可商用分布式数据库版本，数据库已成为公有云Top收入来源，同时通过数据库服务能够更大地提升公有云服务粘性。GaussDB Kernel面向云服务提供GaussDB产品，主要客户包含金融（银行、证券、保险）行业、政府（政务云、财政等）和大企业客户。结合产品可信要求定义及可信实施策略分析的内容，以及业界数据库厂商前沿动态，GaussDB Kernel在云服务场景中的架构目标按照一下几个维度来展开：

1. 高性能：建立基于x86平台与鲲鹏平台的绝对性能领先，鲲鹏平台相对x86平台保证50%性能优势，达到单机170万tpmC，分布式全局强一致32节点1500万tpmC，承载用户关键业务负载；具备性能韧性能力，5倍压力下性能不抖动、十倍压力下系统不崩溃，同时具备抗过载逃生能力；具备大并发、低时延能力，单节点支持1万并发、单集群支持10万级并发访问请求，ms至秒级事务处理时延，支撑政企客户核心业务负载。
2. 云原生：通过GTM-Lite技术轻量化处理全局读一致性点与写一致性点，集群扩展性达到256节点，未来通过全球时钟技术演进，在跨Region全局一致性下去除单点瓶颈；面向业务陡增等业务场景，构建基于哈希聚簇的存储结构和弹性扩容方案，实现秒级存储节点扩缩容和业务无感的计算节点弹性伸缩；构建分布式备机只读技术，只读性能提升100%以上。
3. 高可用：AZ内主备高可用，1主多备，RPO=0、RTO
4. 高安全：继承可信实施策略中安全可信需求，从安全，韧性，隐私等维度构筑安全可信能力，结合业界安全技术前沿发展，设计全密态数据库和防篡改数据库，保证用户敏感数据免于泄露和篡改；构建数据库安全自治管控方法，识别和拦截攻击者的异常行为；构建从接入、访问控制、加密到审计全方位纵深防御的安全防护体系。
5. 高智能：面向云化场景故障运维诉求，基于AI技术，提供端到端自治运维管理能力，全面提升数据库产品服务可靠性和可用性；构筑自学习数据库内核，尤其是智能优化器，解决数据库内优化执行过程中计划不准、无法自适应等难题；结合业界前沿技术，构建库内AI引擎，基于SQL-like简易语法，提供数据库内置的机器学习训练和推理能力，为用户提供普惠AI；提供向量数据库能力，支撑盘古大模型、NAIE-NetGPT和GTS领域知识库等场景，提高大模型的预测效率。

        GaussDB Kernel提供的本地化版本的架构目标包括：

• 高性能：支撑业务1千并发能力，性能达1000+ TPS；
• 高可用：提供多种部署形态的能力：一主一备、一主多备等；
• 高安全：支持数据库备份加密、网络连接安全管理及传输加密；支持三权分立，即数据库管理员、安全管理员、审计管理员权限职责分离；支持访问控制；
• 高智能：提供丰富高效的DFx运维监测手段，后续朝向基于AI的自治运维调优方向发展，降低BCM相关产品或解决方案的运维成本，提升易用性；
• 小型化：数据库安装包大小

        GaussDB采用了分层解耦、可插拔架构,能够同时支持OLTP、OLAP业务场景。

1.2 数据库架构变化

        数据库架构经历了几个大的变化: 单机数据库、集群数据库、云分布式数据库。GaussDB面向云分布式数据库设计,采用分层解耦、可插拔架构,一套代码,同时支持OLTP、OLAP业务场景。

1.3 GaussDB关键技术架构

        GaussDB采用分布式关键技术架构,实现一套代码同时支持OLAP和OLTP业务场景。主要特点如下:

• 支持SQL优化、执行、存储分层解耦架构。
• 基于GTM(Global Transaction Management,全局事务控制器)和高精度时钟的分布式ACID强一致。
• 支持存储技术分离,也支持本地磁盘架构。
• 支持可插拔存储引擎架构。