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?????????????????【摘要】GaussDB(for Redis)（下文簡稱高斯Redis）是華為云數據庫團隊自主研發的兼容Redis協議的云原生數據庫，該數據庫采用計算存儲分離架構，突破開源Redis的內存限制，可輕松擴展至PB級存儲。
作者：華為云高斯Redis團隊
GaussDB(forRedis)（下文簡稱高斯Redis）是華為云數據庫團隊自主研發的兼容Redis協議的云原生數據庫，該數據庫采用計算存儲分離架構，突破開源Redis的內存限制，可輕松擴展至PB級存儲。
本文將從存儲架構、四大特性、競爭力、應用場景等方面進行介紹。
高斯Redis基于計算存儲分離架構，計算層實現熱數據緩存，存儲層實現全量數據的落盤，中間通過RDMA高速網絡互連，通過算法預測用戶的訪問規律，實現數據的自動冷熱交換，最終達到極致的性能提升。
該架構基于華為內部強大且廣泛使用的自研分布式存儲系統DFV，實現了一套Share Everything的云原生架構，充分發揮了云原生的彈性伸縮、資源共享的優勢，使得高斯Redis具備強一致、秒擴容、低成本、超可用的四大特點，完美避開了開源Redis的主從堆積、主從不一致、fork抖動、內存利用率只有50%、大key阻塞、gossip集群管理等問題。
? 強一致
數據復制是存儲的事情，因此專業的事情交給專業的團隊來做。通過分布式存儲DFV，高斯Redis輕松實現了3副本強一致，并可輕松支持6副本，為業界首創。
在強一致架構下，用戶再也不用擔心開源Redis的主從堆積，帶來的丟數據、不一致、OOM等極端問題，更不用擔心業務出錯，比如計數器、限流器、訪問統計、hash字段等不一致。
? 秒擴容
數據規模膨脹之后，擴容是個高危且困難的操作。高斯Redis基于云原生架構，將擴容分成計算層和存儲層。計算層擴容，無需任何數據搬遷，只需修改路由映射，即可秒級完成。存儲層是個共建的超級數據湖，其容量巨大，而且擴容是切成細膩度的64MB數據分區，對上層數據庫業務幾乎無感。
因此高斯Redis可以輕松支撐業務的大規模膨脹，并且真正做到計算/存儲分層的按需擴容和購買。
? 低成本
高斯Redis相對于開源Redis，在存儲介質上使用了磁盤替代內存。一方面，由于采用存算分離架構，計算資源少了一半，即沒有從節點；另一方面，存儲資源按需購買，無任何浪費，并且采用了邏輯/物理壓縮。最終，每GB綜合成本不到開源Redis的十分之一。
? 超可用
開源Redis或友商Redis不管單分片還是集群，其數據復制都采用主從架構，導致N個節點的集群，如果同時掛掉一對主從（即2個節點），整個集群就不可用。而高斯Redis采用存算分離之后，每個計算節點都可以看到并共享所有數據，因此N個節點，最多可以容忍掛掉N-1個節點，真正做到比高可用還高的可用性。
高斯Redis不僅性能逼近緩存，而且其存儲能力（擴展性、高性能、易用性）超越數據庫。因此除了緩存場景可以選擇高斯Redis以外，上至PB級別大規模數據存儲都可以選擇高斯Redis。場景參考如下：
兼容5.0協議，包括string/hash/list/zset/set/stream/geo/HyperLogLog/bitmap/pubsub等等，但出于性能和安全性考慮，禁用個別危險命令，詳細參考：https://support.huaweicloud.com/usermanual-nosql/nosql_09_0076.html
以往用戶選擇開源Redis的時候，需要購買內存，比如用戶數據是100G，由于開源Redis內存使用率減半，需要購買200G內存，并且為了高可用，還得購買200G的從節點，那么加起來就是400G的內存。但是購買高斯Redis時，用戶只需要根據真實存放的數據大小，按需選擇購買存儲空間即可，內存只是為了性能加速（內存/磁盤比越大，性能越好）。
附：資料參考
1. 《華為云GaussDB(for Redis)與自建開源Redis的成本對比》
https://www.modb.pro/db/42739
2. 《一場由fork引發的超時，讓我們重新探討了Redis的抖動問題》https://bbs.huaweicloud.com/blogs/227525
3. 《當Redis遇見計算存儲分離》
https://developer.huaweicloud.com/hero/forum/thread-83188-1-1.html
4. 《GaussDB(for Redis)與原生Redis的性能對比》
https://bbs.huaweicloud.com/blogs/236949
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高拍儀進行二次開發，簡單來說就是對現有軟件進行定制和修改，擴展功能，然后集成實現你想要的功能。一般來說，原系統的內核不會改變。那么如何進行高拍儀的二次開發呢？
高拍儀二次開發的基本要求：
我對開源產品高拍儀使用的語言有很好的理解。
開源產品的數據結構、代碼結構、系統框架結構，核心在哪里，附屬功能在哪里。簡單來說就是對數據庫、代碼邏輯、文件目錄、接口理解的熟悉程度。
根據您的需求，再利用開源產品的內核對系統進行擴展和修改，并提供SDK中的API函數，幫助您更靈活方便地使用SDK中的功能，滿足您的需求。
高拍儀二次開發示例：
PRO/ENGINEER 在提供強大的設計、分析和制造功能的同時，還為用戶提供了多種二次開發工具。常見的二次開發工具有：FamilyTable、用戶定義特征（UDF）、Pro/Program、J-link、Pro/toolkit等。
用戶定義的特征（UDF） 用戶定義的特征是將若干系統特征組合成一個自定義特征，使用時作為一個整體出現。系統將 UDF 特征保存為 gph 文件。 UDF適用于特定產品中的特定結構，有助于設計人員根據產品特征快速生成幾何模型。
高拍儀SDK二次開發包的運行性能如何？
高拍儀系統集成服務可為各類辦公OA系統、協同辦公平臺、數據管理平臺、數據庫系統提供完整的ActiveX版和DLL版二次SDK開發包。可實現圖像文檔的高效高質量存儲，同時支持自動校正、去黑邊、獲取BMP位圖（24位）Base64編碼數據、圖像壓縮、防偽水印、本地圖像網頁刪除、圖片列表生成、指定圖片上傳到服務器，支持拍攝多頁TIF多頁PDF生成、條碼識別等功能。通過VB、ASP。 NET、Delphi、C++、PB或JavaScript等編程語言調用SDKAPI。在整個過程中提供開發和集成服務。
高拍儀表控制集成，即通過集成高拍儀表控制，可以在java中解決各種應用軟件系統。 NET、php等軟件開發中遇到的高速儀器編程操作問題，快速在asp。 Net、jsp、asp等web項目調用高速儀表設備，讓用戶辦公過程更加方便流暢。田者高拍的SDK開發包特點：強大的軟件支持，提供SDK、TWAIN、DirectShow、WDMDriver、VFWDriver接口，操作簡單，功能模塊化。
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