Ustore存储引擎
可获得性
本特性自503.1.0版本开始引入。
特性简介
In-place Update（原地更新）行存储引擎，简称Ustore。相比于Append Update（追加更新）行存储引擎，Ustore存储引擎可以提高数据页面内更新的HOT UPDATE的垃圾回收效率，有效降低多次更新元组后存储空间占用的问题。
Ustore存储引擎采用NUMA-aware的Undo子系统设计，使得Undo子系统可以在多核平台上有效扩展；同时采用多版本索引技术，解决索引清理问题，有效提升了存储空间的回收复用效率。
Ustore存储引擎结合Undo空间，可以实现更高效、更全面的闪回查询和回收站机制，能快速回退人为“误操作”，为GaussDB提供了更丰富的企业级功能。Ustore基于Undo回滚段技术、页面并行回放技术、多版本索引技术、xLog无锁落盘技术等实现了高可用高可靠的行存储引擎。
Ustore完全支持ACID特性：
- 原子性（Atomicity）：原子事务是一系列不可分割的数据库操作。在事务完成（分别提交或中止）之后，这些操作要么全部发生，要么全部不发生。
- 一致性（Consistency）：事务结束后，数据库处于一致状态，保留数据完整性。
- 隔离性（Isolation）：事务之间不能相互干扰。Ustore支持读已提交隔离级别，事务只能读到已提交的数据而不会读到未提交的数据，这是缺省值。
- 持久性（Durability）：即使发生崩溃和失败，成功完成（提交）的事务效果持久保存。
客户价值
- 针对OLTP场景，实现Inplace-update，利用Undo实现新旧版本分离存储；降低类似于AStore存储引擎由于频繁更新或闪回功能开启导致的数据页空间膨胀，以及相应引起的索引空间膨胀。
- 通过在DML操作过程中执行动态页面清理，去除VACUUM依赖，减少由于异步数据清理产生的大量读写IO。通过Undo子系统，实现事务级的空间管控，旧版本集中回收。
特性描述
Ustore的关键特性如下：
- In-place Update存储模式：Ustore存储引擎将最新版本的“有效数据”和历史版本的“垃圾数据”分离存储。将最新版本的“有效数据”存储在数据页面上，并单独开辟一段Undo空间，用于统一管理历史版本的“垃圾数据”，因此数据空间不会由于频繁更新而膨胀，“垃圾数据”集中回收效率更高。
- 回滚段设计：回滚段简称Undo，负责历史记录的插入、查询以及Undo空间的分配与释放等操作，北向对接Ustore，南向对接Buffer Pool。基于历史版本直接进行回收，实现了自治式的空间管理机制，减少了I/O时的性能抖动。同时实现了多个后台线程的并发访问，降低并发业务冲突竞争，从而提高性能。
- 基于页面的并行回放技术：Ustore利用多线程技术加速日志回放，Startup线程从磁盘中读取xLog日志，把组装好的xLog记录通过Dispatcher线程分配给多个回放线程进行回放。Dispatcher线程基于页面号进行xLog记录的分配，分配更加均匀，各个回放线程并行执行回放，提高了回放的速度。
- 闪回：数据库恢复技术的一环，能够使得DBA有选择性的高效撤销一个已提交事务的影响，将数据从人为的不正确的操作中进行恢复。在采用闪回技术之前，只能通过备份恢复、PITR等手段找回已提交的数据库修改，恢复时长需要数分钟甚至数小时。采用闪回技术后，通过闪回Drop和闪回Truncate恢复已提交的数据库Drop/Truncate的数据，只需要秒级，而且恢复时间和数据库大小无关。Ustore支持闪回表、闪回查询、闪回truncate、闪回drop，而且适用于分区表。
- UBtree：与原有的Btree索引相比，索引页面增加了事务信息，使得UBtree索引具备MVCC能力以及独立过期旧版本回收能力。In-place Update引擎支持UBtree 索引，UBtree也是In-place Update引擎的默认索引类型。支持并行创建索引、索引空间管理算法优化，索引空间进一步压缩。
特性增强
无。
特性约束
Ustore设计几乎能够覆盖SQL和未来特性集，支持大多数的SQL标准，也支持常见的数据库特性。下面介绍Ustore的各种约束。
Ustore不支持以下特性：
- 不支持串行化隔离级别。
- 对于支持row movement的分区表，不支持并发更新或删除同一行操作。
- 不支持的DDL功能：在线vacuum full/cluster、在线alter table（除新增字段、重命名等无需全量重写数据的操作外）、table sampling。
- 不支持BRIN索引。
- 不支持批量访存接口。不支持rowid语义。
- 不支持单事务块或语句中既包含Astore表又包含Ustore表。
- 数据表与回滚段要同为页式。
依赖关系
无。
浙公网安备 33010602011771号