?????????????????【摘要】GaussDB(for Redis)（下文简称高斯Redis）是华为云数据库团队自主研发的兼容Redis协议的云原生数据库，该数据库采用计算存储分离架构，突破开源Redis的内存限制，可轻松扩展至PB级存储。

作者：华为云高斯Redis团队

GaussDB(forRedis)（下文简称高斯Redis）是华为云数据库团队自主研发的兼容Redis协议的云原生数据库，该数据库采用计算存储分离架构，突破开源Redis的内存限制，可轻松扩展至PB级存储。

本文将从存储架构、四大特性、竞争力、应用场景等方面进行介绍。

1、存储架构

高斯Redis基于计算存储分离架构，计算层实现热数据缓存，存储层实现全量数据的落盘，中间通过RDMA高速网络互连，通过算法预测用户的访问规律，实现数据的自动冷热交换，最终达到极致的性能提升。

2、四大特性

该架构基于华为内部强大且广泛使用的自研分布式存储系统DFV，实现了一套Share Everything的云原生架构，充分发挥了云原生的弹性伸缩、资源共享的优势，使得高斯Redis具备强一致、秒扩容、低成本、超可用的四大特点，完美避开了开源Redis的主从堆积、主从不一致、fork抖动、内存利用率只有50%、大key阻塞、gossip集群管理等问题。

? 强一致

数据复制是存储的事情，因此专业的事情交给专业的团队来做。通过分布式存储DFV，高斯Redis轻松实现了3副本强一致，并可轻松支持6副本，为业界首创。

在强一致架构下，用户再也不用担心开源Redis的主从堆积，带来的丢数据、不一致、OOM等极端问题，更不用担心业务出错，比如计数器、限流器、访问统计、hash字段等不一致。

? 秒扩容

数据规模膨胀之后，扩容是个高危且困难的操作。高斯Redis基于云原生架构，将扩容分成计算层和存储层。计算层扩容，无需任何数据搬迁，只需修改路由映射，即可秒级完成。存储层是个共建的超级数据湖，其容量巨大，而且扩容是切成细腻度的64MB数据分区，对上层数据库业务几乎无感。

因此高斯Redis可以轻松支撑业务的大规模膨胀，并且真正做到计算/存储分层的按需扩容和购买。

? 低成本

高斯Redis相对于开源Redis，在存储介质上使用了磁盘替代内存。一方面，由于采用存算分离架构，计算资源少了一半，即没有从节点；另一方面，存储资源按需购买，无任何浪费，并且采用了逻辑/物理压缩。最终，每GB综合成本不到开源Redis的十分之一。

? 超可用

开源Redis或友商Redis不管单分片还是集群，其数据复制都采用主从架构，导致N个节点的集群，如果同时挂掉一对主从（即2个节点），整个集群就不可用。而高斯Redis采用存算分离之后，每个计算节点都可以看到并共享所有数据，因此N个节点，最多可以容忍挂掉N-1个节点，真正做到比高可用还高的可用性。

3、竞争力分析

4、场景推荐

高斯Redis不仅性能逼近缓存，而且其存储能力（扩展性、高性能、易用性）超越数据库。因此除了缓存场景可以选择高斯Redis以外，上至PB级别大规模数据存储都可以选择高斯Redis。场景参考如下：

5、选择建议

6、命令兼容

兼容5.0协议，包括string/hash/list/zset/set/stream/geo/HyperLogLog/bitmap/pubsub等等，但出于性能和安全性考虑，禁用个别危险命令，详细参考：https://support.huaweicloud.com/usermanual-nosql/nosql_09_0076.html

7、容量参考

以往用户选择开源Redis的时候，需要购买内存，比如用户数据是100G，由于开源Redis内存使用率减半，需要购买200G内存，并且为了高可用，还得购买200G的从节点，那么加起来就是400G的内存。但是购买高斯Redis时，用户只需要根据真实存放的数据大小，按需选择购买存储空间即可，内存只是为了性能加速（内存/磁盘比越大，性能越好）。

附：资料参考

1. 《华为云GaussDB(for Redis)与自建开源Redis的成本对比》

https://www.modb.pro/db/42739

2. 《一场由fork引发的超时，让我们重新探讨了Redis的抖动问题》https://bbs.huaweicloud.com/blogs/227525

3. 《当Redis遇见计算存储分离》

https://developer.huaweicloud.com/hero/forum/thread-83188-1-1.html

4. 《GaussDB(for Redis)与原生Redis的性能对比》

https://bbs.huaweicloud.com/blogs/236949

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高拍仪进行二次开发，简单来说就是对现有软件进行定制和修改，扩展功能，然后集成实现你想要的功能。一般来说，原系统的内核不会改变。那么如何进行高拍仪的二次开发呢？

高拍仪二次开发的基本要求：

我对开源产品高拍仪使用的语言有很好的理解。

开源产品的数据结构、代码结构、系统框架结构，核心在哪里，附属功能在哪里。简单来说就是对数据库、代码逻辑、文件目录、接口理解的熟悉程度。

根据您的需求，再利用开源产品的内核对系统进行扩展和修改，并提供SDK中的API函数，帮助您更灵活方便地使用SDK中的功能，满足您的需求。

高拍仪二次开发示例：

PRO/ENGINEER 在提供强大的设计、分析和制造功能的同时，还为用户提供了多种二次开发工具。常见的二次开发工具有：FamilyTable、用户定义特征（UDF）、Pro/Program、J-link、Pro/toolkit等。

用户定义的特征（UDF） 用户定义的特征是将若干系统特征组合成一个自定义特征，使用时作为一个整体出现。系统将 UDF 特征保存为 gph 文件。 UDF适用于特定产品中的特定结构，有助于设计人员根据产品特征快速生成几何模型。

高拍仪SDK二次开发包的运行性能如何？

高拍仪系统集成服务可为各类办公OA系统、协同办公平台、数据管理平台、数据库系统提供完整的ActiveX版和DLL版二次SDK开发包。可实现图像文档的高效高质量存储，同时支持自动校正、去黑边、获取BMP位图（24位）Base64编码数据、图像压缩、防伪水印、本地图像网页删除、图片列表生成、指定图片上传到服务器，支持拍摄多页TIF多页PDF生成、条码识别等功能。通过VB、ASP。 NET、Delphi、C++、PB或JavaScript等编程语言调用SDKAPI。在整个过程中提供开发和集成服务。

高拍仪表控制集成，即通过集成高拍仪表控制，可以在java中解决各种应用软件系统。 NET、php等软件开发中遇到的高速仪器编程操作问题，快速在asp。 Net、jsp、asp等web项目调用高速仪表设备，让用户办公过程更加方便流畅。田者高拍的SDK开发包特点：强大的软件支持，提供SDK、TWAIN、DirectShow、WDMDriver、VFWDriver接口，操作简单，功能模块化。