openGauss 3.1.0版本正式发布 | 七个方面全面增强

2022年9月30日，openGauss 3.1.0版本正式上线！

openGauss 3.1.0 版本是openGauss 2022年发布的Preview版本，版本维护生命周期为0.5年。此次发布包含两个数据库服务端安装包：企业版和轻量版。

发行说明请参考官网：
https://opengauss.org/zh/docs/3.1.0/docs/Releasenotes/Releasenotes.html

openGauss 3.1.0版本与之前版本特性功能保持兼容，在高可用、高性能、高智能、高安全、工具链、企业级特性、可扩展性等七个方面全面增强。

立即体验openGauss 3.1.0版本！
https://opengauss.org/zh/download.html

如果你想要将之前版本升级为openGauss 3.1.0版本，请参考：https://opengauss.org/zh/docs/3.1.0/docs/UpgradeGuide/upgrade.html

七个方面全面增强快速了解

高可用

1. 两地三中心跨Region容灾

针对两地三中心跨Region容灾特性新增基于流式复制的异地容灾解决方案。

支持灾备数据库failover，满足主备集群异地网络时延<=100ms时，数据库典型配置下灾备升主RTO 分钟级，RPO ≈ 0。
支持容灾主备数据库实例计划内switchover，满足主备集群异地网络时延<=100ms时，数据库典型配置下主备倒换，RTO 分钟级，RPO=0。

2. CM支持对外状态查询和推送能力

通过http/https服务远程查询到集群的状态，便于管理人员、运维平台等监控集群状态。

在数据库集群发生切主事件时，通过http/https服务及时地将集群最新的主备信息推送到应用端注册的接收地址，便于应用端及时的感知到集群的主备变化，从而能够快速的连接到新的主机和备机。

3. DCF支持策略化多数派

DCF（Distributed Consensus Framework，分布式共识框架，基于Paxos算法实现数据同步强一致。）支持策略化多数派能力，以多数派为前提，同时根据用户配置的AZ，保证AZ内至少有一个节点同步复制日志。

高性能

基础算子性能提升

新选择率模型典型场景选择率估算准确率提升1X，性能提升1X。

分区表页面估算优化典型场景性能提升20%。

Partition Iterator算子优化典型场景性能提升5%。

函数依赖特性支撑多列查询典型场景行数估算准确率提升1X 。

SeqScan算子优化典型场景性能提升10%。

高智能

1. DBMind自治运维平台

构建端到端自治运维平台：新增异常检测能力，完善自监控、自诊断、自调优能力。

DBMind服务化：提供简易的部署能力、通过新增cmd exporter扩充采集指标；将原有的openGauss-exporter扩展为Agent, 便于获得即时信息；提供多种形式的功能API，便于与用户已有的运维平台对接和集成。

异常检测：通过对监控到的指标进行分析，可以给出系统异常状态波动告警，包括基于规则的和基于算法的两种模式。其中，基于算法的包括对spike, mean shift等典型异常场景进行分析。

2. 智能优化器

实现库内Bayes网络算法并基于此实现智能统计信息以提高多列基数估计准确度，进而提升生成的执行计划质量。

计划自适应选择解决因数据倾斜、索引不准、使用Offset查询等引起的计划跳变难题，性能提升1x以上。

高安全

细粒度Any权限增强

Any权限管理，新增支持以下5种对象共12种ANY权限功能：

ALTER ANY TYPE、DROP ANY TYPE

ALTER ANY SEQUENCE、DROP ANY SEQUENCE、SELECT ANY SEQUENCE

ALTER ANY INDEX、DROP ANY INDEX

CREATE ANY TRIGGER、ALTER ANY TRIGGER、DROP ANY TRIGGER

CREATE ANY SYNONYM、DROP ANY SYNONYM

工具链

1. MySQL全量迁移性能提升，提升全量迁移性能

通过支持表级并行迁移，提升MySQL全量迁移性能，基于sysbench测试模型，在Kunpeng-920 2p服务器上，10张表（单表容量三百万以上）使用10并发迁移，可达到大于300M/s的迁移性能。

2. MySQL增量迁移支持事务级并行消费，提升增量迁移性能

基于开源三方件mysql-binlog-connector-java解析mysql的binlog，并根据mysql主备并行复制的原理，对可并行的事务在openGauss端采用多线程进行并行回放，以实现MySQL到openGauss的在线迁移。

利用sysbench对MySQL压测，在10张表30个线程并发情况下，IUD混合场景下，在Kunpeng-920 2p服务器上测试整体增量迁移性能可达3w tps。

3. 支持基于默克尔树的数据校验

实现基于默克尔树的数据实时校验工具，支持MySQL数据迁移到openGauss时，源端与目的端数据全量和增量校验。

4. 支持openGauss到MySQL迁移，满足MySQL反向迁移要求

特性基于openGauss的逻辑复制实现，在openGauss端开启逻辑复制，使用JDBC获取逻辑解码，对逻辑解码进行SQL解析，通过多线程并发迁移到MySQL端，满足用户数据从MySQL迁移到openGauss后，两个数据库并行运行或迁移后逃生的诉求。

sysbench对openGauss进行压测，在100张表100个线程并发情况下，针对insert场景，在Kunpeng-920 2p服务器上测试整体迁移性能可达3w tps。

企业级特性

1. 行存表压缩能力增强

通过对行存数据进行压缩的操作，改变数据页面的存储状态。通过增加一个映射管理层将压缩页面分块落盘。整体过程发生在数据库脏页刷盘过程，对数据库的上层逻辑不影响，对用户不感知。

满足TPCC测试模型中，压缩率2:1以上，且性能劣化小于5%。

2. 发布订阅能力增强
发布订阅功能增强，支持异地双活解决方案。

轻量化版本支持发布订阅功能，满足边云协同场景需求。

支持发布端主备切换后订阅关系不断开。

支持同步订阅关系创建前的基础数据。

支持备份恢复后复制槽不丢失，保证发布订阅的连接正常。

支持以二进制格式发送数据。

3. 细粒度滚动升级

在灰度升级下，提供一种升级指定部分节点的功能。保证在不中断业务的情况下，先升级部分节点再升级剩余节点，减少升级场景业务中断时间。

4. statement_history视图诊断能力增强

备机支持statement_history视图，满足备机慢SQL诊断要求。

statement_history增加对waitevents的统计，记录慢SQL执行时等待事件耗时和次数。

可扩展性

1. 集成openLookeng，提供分布式OLAP能力

基于openLookeng实现分布式分析能力，openLookeng复用shardingsphere中间件的分库分表能力，使openLookeng可以获取openGauss数据进行分析运算。加上shardingSphere搭配openGauss形成的分布式OLTP能力一起组合成分布式的HTAP能力。

注：

openLooKeng: 面向大数据库的数据虚拟化引擎，详情 https://openlookeng.io/zh/

ShardingSphere：将任何数据库转换为分布式数据库系统的生态系统，并通过分片、弹性扩展、加密功能等对其进行增强。详情：https://shardingsphere.apache.org/

2. CM支持管理shardingSphere Proxy和注册中心

CM支持自定义资源管理，支持管理shardingSphere Proxy和注册中心，支持异常情况自动拉起。

感谢openGauss社区所有贡献者

独行快，众行远。感谢来自社区1005名参与openGauss3.1.0版本贡献的开发者。

同样感谢积极参与本次版本贡献的华为、海量数据、云和恩墨、中国联通、电子科技大学计算机科学与工程学院、宁夏大学信息工程学院、华南理工大学软件学院、兰州大学信息科学与工程学院、北京工业大学计算机学院软件与理论系、北京思斐软件技术有限公司等组织单位。