YashanDB：国产数据库的创新之路与核心技术解析

YashanDB：国产数据库的创新之路与核心技术解析

一、引言

在数字化转型浪潮席卷全球的今天，数据库作为信息系统的核心基础设施，其重要性愈发凸显。深圳计算科学研究院自主设计研发的崖山数据库系统 YashanDB，以其创新的技术架构和卓越的性能表现，正在成为中国数据库领域的一张亮丽名片。

二、数据库管理系统发展简史

数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是一种基础软件，用于对数据进行统一、可靠、高效地管理和组织，保证数据的安全性和完整性，同时提供高效的数据查询能力。

1970 年 E.F.Codd 首次提出关系模型，为数据库系统提供了一种统一的、简洁的数据模型。关系数据库管理系统（RDBMS）至今仍是目前最主流的数据库管理系统。

YashanDB 正是在经典数据库理论基础上，融入原创的有界计算、近似计算、并行可扩展和跨模融合计算理论，可满足金融、政企、能源等关键行业对高性能、高并发及高安全性的要求。

三、YashanDB 发展历程

3.1 2013~2018 年：理论证明和奠基

• 首创提出大数据计算复杂性理论，奠定大数据查询复杂性基础
• 原创理论体系：有界计算、增量计算、近似计算、并行计算、跨模融合、逻辑+AI 等
• A 类论文近百篇，荣获数据库顶会最佳论文大满贯

3.2 2019~2022 年：产品和工程落地

• 深圳计算科学研究院揭牌成立
• YashanDB 完成一阶段原创理论、核心技术、自研系统
• 经权威机构检测，内核代码自主率 100%
• 荣获数字中国"十大硬核科技"

3.3 2023 年：市场复制，关键行业渗透

• YashanDB V22.2、V23.1 相继发布
• 高端共享集群、分布式实时数仓、空间数据库三款产品发布
• 入选 2023 世界互联网大会领先科技奖收录成果集《科技之魅》
• 金融、党政、能源等关键行业渗透

3.4 2024 年：高端核心 1:1 平替

• YashanDB V23.3 发布，专为核心场景打造 1:1 平替方案
• 签约中国人民银行数字货币研究所
• 获商用密码、EAL4+、网专安全认证
• 斩获广东省优秀信创产品与解决方案双料荣誉

四、YashanDB 部署形态

4.1 单机（主备）部署

传统的关系型数据库理论与创新的底座引擎技术相结合，适用于集中式事务业务场景，支持主备形态。

4.2 共享存储集群部署

基于共享存储的多活集群，提供计算/存储扩展和金融级高可用能力，适用于高端核心交易场景。

4.3 分布式集群部署

基于单机和共享存储集群融合演进的分布式处理系统，适用于对高可用以及弹性能力有较高要求的交易、分析或者交易和分析混合场景。

五、YashanDB 核心特性

1. 行式存储/列式存储：支持 HEAP 行存表、TAC 列存表、LSC 列存表，支持多种分区类型和组合二级分区能力

2. 事务管理：支持完整事务 ACID、细粒度锁管理、语句读写一致性，支持读已提交和串行化事务隔离级别

3. 高性能查询：提供基于代价和规则的优化器模型，支持 MPP 分布式执行方式

4. 数据复制：支持同步和异步两种复制模式，提供最大保护、最大性能等多种复制策略

5. 备份恢复：提供数据物理备份和逻辑备份能力，支持全量和二级增量备份，支持基于时间点恢复（PITR）

6. 高可用：提供一主多备、级联备高可用能力，支持手动切换和自动选主

7. 数据库闪回：支持闪回查询、闪回修改以及回收站闪回能力

8. 聚合内存：核心技术，用于集群数据库各实例之间协同数据页的读写访问

9. 文件系统能力：可直接管理裸盘提供文件系统服务

10. 空间数据管理：支持 ST_GEOMETRY 数据类型，符合 OGC 制定的 SFA SQL 标准

六、YashanDB 适用场景

6.1 在线事务处理（OLTP）

• 极高性能要求的在线交易：精细化的事务管理能力，强大的存储底座结合高速的 SQL 引擎
• 7*24 小时不间断服务：高可用架构通过多副本日志同步机制，RPO 为 0，RTO 最快只需十多秒
• 企业集中式管控：HTAP 混合负载形态，同时支持在线实时交易及实时分析
• 高可用无缝切换：共享集群部署具备高可用架构能力，客户端透明切换

6.2 海量数据分析（OLAP）

• 海量稳态数据分析：LSC 列存表支持冷热数据分离，高压缩比的列存结构
• Ad-Hoc 交互式自助分析：秒级响应的查询分析体验
• 实时个性化推荐：基于海量用户历史行为日志数据进行多维分析

七、结语

YashanDB 作为国产数据库的代表，不仅在理论创新上取得了突破性成果，更在实际应用中证明了其可靠性和先进性。从金融到政务，从能源到电信，YashanDB 正在关键行业的核心系统中发挥着越来越重要的作用，为中国数据库产业的自主创新贡献着重要力量。

随着数字化转型的深入，我们有理由相信，YashanDB 将继续秉承创新精神，为更多企业提供高性能、高可靠、高安全的数据库解决方案，助力中国数字经济高质量发展。