openGemini正式加入openEuler SIG-DB ,携手开展全方面技术创新

2023/03/16 19:09
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2023年2月,openGemini正式申请加入openEuler DB SIG,现已完成对openEuler的各项兼容性测试,并计划加入openEuler 23.03版本。openGemini可在物联网、嵌入式、边缘计算、运维监控(AIOps)等领域与openEuler社区展开合作,充分利用自身技术竞争优势,增强openEuler社区的影响力和竞争力的同时,不断挖掘新的机遇和技术创新点,进一步提升openGemini的技术实力和社区品牌知名度。

项目地址

https://github.com/openGemini

https://gitee.com/src-openeuler/openGemini

项目官网

http://opengemini.org

openGemini简介

openGemini是由华为云数据库创新实验室自行设计、研发并面向全球开源的一款云原生分布式时序数据库。主要面向物联网和运维监控等场景,提供海量时序数据库处理和分析的开源解决方案,以进一步降低企业运营和运维成本,提升产品质量和生产效率。

openGemini发展历程

如图所示,openGemini经历了最初由InfluxDB改造的技术探索,到云服务商用、自研内核增强和开源等多个阶段的发展,经受住了华为云内外部100余家用户不同业务场景的打磨和检验,现已开放全部核心源码,全面拥抱开源,打造共享、共治、共建的开发社区,构建全球技术生态和影响力。

openGemini的架构

openGemini采用MPP大规模并行处理分层架构,由ts-sql、ts-store、ts-meta组成。

  • ts-sql:统一处理客户端请求

数据按照时间线一致性Hash方式打散存储在不同的ts-store中,在查询语句执行期间,从ts-store获取数据并汇总,并返回客户端

  • ts-meta:统一元数据管理

数据库集群元数据和数据库元数据管理,如节点信息、数据保留时间、数据分区信息、表信息等

  • ts-store:统一数据管理

将原始数据按时序优化的数据格式进行统一组织和存储,查询时,按指定时间范围和时间线ID查询数据,并根据过滤条件,返回目标数据

openGemini的核心竞争力

openGemini开源后持续版本迭代,现已发布v1.0.0版本,在高性能、高安全、企业级特性、可扩展性、功能、应用开发等六个方面已全面具备生产环境可使用的完整能力。


高性能

openGemini针对物联网、运维监控等领域海量数据管理和分析诉求,对计算引擎和存储引擎做了大量的优化设计,取得了明显效果。

  • 支持亿级指标管理

  • 每秒千万级指标数据并发写入

  • 查询万级指标数据毫秒级响应

在30万指标,259亿条指标测试数据的场景下,采用TSBS(https://github.com/timescale/tsbs)性能测试工具,相比开源的单机版InfluxDB v1.7,openGemini单机版写入性能提升5倍,简单查询提升2-5倍,复杂查询响应时间缩短60倍以上。


高安全

openGemini支持数据传输加密和用户密码鉴权,支持用户弱密码校验和审计日志。此外,openGemini集群的各组件之间通信可配置HTTPS双向认证(Mutual TLS),确保每一个链接都是可信的。


● 企业级特性

openGemini具备丰富的企业级特性,部分关键特性如下:


l  高效数据压缩

采用列式数据存储,不同数据类型对应不同的数据压缩算法,可支持PB级指标数据的长期数据存储。存储成本是传统关系型数据库 1/20,是NoSQL的 1/10


l  支持数据保留策略

数据过期后自动删除


l  支持写前日志(WAL)

设备掉电后,缓存数据不丢失


l  流计算

当数据量较大时,传统降采样工作方式对磁盘I/O消耗过大,I/O放大也很严重。可通过流式计算,写入数据的同时实现数据降采样,该方法具有高性能、网络开销小的优点


l  数据分级存储

结合时序数据特点,数据按热、温、冷多级存储,进一步提升查询性能


l  内核运行状态可观测

提供了开源监控工具ts-monitor,可采集260余种内核和服务器关键监控指标,更好的观察系统的运行状况,快速排查、定位和解决问题


l 多级降采样

可针对不同时间范围的历史数据进行不同方式的降采样,保留历史数据的特征,原地删除其余历史数据,节约存储空间50%,计算资源节约90%


l  向量化

充分利用架构的并行处理优势,每次迭代批量返回数据,大数据量下查询性能更好


l  异常检测和预测

内置基于AI的时序异常检测和预测分析框架,具备流批一体、严重程度分级等多项能力,支持每秒万级实时指标数据并发检测,内含13种异常检测器,可覆盖常见的离群点、数值变化、阈值、持续上升下降等常见时序异常场景


可扩展性

openGemini集群由ts-sql、ts-store、ts-meta组成,支持单一组件独立横向扩展,可支持100+节点的集群规模。


功能

openGemini提供丰富的聚合算子(如COUNT、SUM、MAX等)、统计分析算子(如PERCENTILE分位数、DIFFERENCE等)、算术分析算子(如ABS、LN等)、Full Join、近似统计算子以及字符串算子(如SUBSTR、STR等)共60+个。此外,还支持秒、毫秒、纳秒等多种时间精度以及TAG(分组查询)和嵌套查询。


● 应用开发(技术生态)

如图所示,在时序大数据处理方面,openGemini已初步完成对数据接入、数据存储、数据可视化、数据分析、数据迁移等各环节关键能力构建和技术生态对接。

在云原生方面,openGemini已支持K8s、KubeEdge容器化部署,正在积极和KubeEdge社区进行联合创新。

在底层操作系统方面,openGemini支持主流的Linux系统和x86、arm64等架构。

在应用开发方面,支持C/C++、Java、JavaScript、Ruby、GO、Python、PHP等主流的开发语言。

总结

openGemini具备卓越的读写性能和高效的数据分析能力,支持单机和集群,部署形式多样,可边缘、可云、可物理机部署,支持主流开发语言,二进制运行,无第三方组件依赖,带有260+项系统运行指标监控,运维简单。

独木难成林,百川聚江海。openGemini与openEuler共同携手,双方将在IoT、AIOps、嵌入式、边缘计算等领域深化技术解决方案集成,开展线上开源协作和线下社区互动等方面合作,努力为全球开发者提供一流的行业解决方案。


如果您对openGemini感兴趣,欢迎联系我们

https://opengemini.org/contact-us


本文分享自微信公众号 - openEuler(openEulercommunity)。
如有侵权,请联系 support@oschina.cn 删除。
本文参与“OSC源创计划”,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

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