技术实践丨GaussDB(DWS)运维管理功能“升级”的原理和使用
摘要：本文将详细介绍GaussDB(DWS)重要运维管理功能“升级”的原理和使用。
运维管理模块是任何软件产品最基础和重要的一部分。是软件产品的门户，也是用户接触和使用软件产品的和前提和基础。如安装部署能让用户快速上手使用，升级能让产品平滑更新，扩容能让产品扩充能力，故障修复能让产品快速恢复，监控告警能让产品提前预知或及时排除故障。其在可用性，易用性，可靠性，可维护性、在线运维方面都有较高的要求。本文将详细介绍GaussDB(DWS)重要运维管理功能“升级”的原理和使用。
前言
不断更新和演进是软件的一个重要行为，升级是软件更新的重要保证。伴随着新特性不断推出和历史问题修复，软件升级和打补丁显得格外重要。升级和打补丁需要满足如下要求：
- 软件版本的无缝、平滑过渡。
- 业务中断时间尽量少，以至于在线。
- 用户体验前向兼容。
而数据库升级比其他软件升级更为复杂，不光是软件本身的更新，还要支持其管理的数据的升级。数据库升级需要考虑如下因素：
- 软件升级，即软件本身的更新。
- 元数据升级，即软件管理数据的方式的更新。
- 业务数据升级，即软件管理的数据的升级。
随着数据库版本的快速演进，升级愈显重要，其可靠性、性能、业务中断、易用性急需改善。
升级演进
GaussDB(DWS)升级经过多个版本的演进，其性能，可靠性逐步提升。并提供了不同场景的各种升级方式。如下是演进过程：
大版本全量升级：新版本重建数据库，元数据导入导出，业务数据全量mv方式。依赖于数据库对象个数和业务数据量大小、业务数据表文件数。已在V1R8停用。
就地升级：原地替换二进制，修改系统表方式。依赖于系统表的逻辑大小（数据对象个数）和物理大小（系统表脏页）及数据库个数。
小版本离线升级：停机，替换二进制，启动集群。业务中断时间是一次集群的重启时间。
小版本滚动升级：保留老二进制文件，新目录安装新二进制，按照组件（om_monitor，cm_agent，ETCD，CN，dummy DN，standby DN/GTM/CM，master DN/GTM/CM）滚动切换到新二进制，然后主备切换。整个升级过程中涉及两次switchover，业务中断时间依赖于在线switchover和CN retry能力。
小版本闪断升级：基于小版本滚动升级基础，保留老二进制文件，新目录安装新二进制，先切换管理组件（om_monitor、cm_agent、ETCD、cm_server），再一次性切换业务组件（GTM、CN、DN），只闪断一次业务。目前DWS已使用。
就地升级原理介绍
目前8.0主要使用的升级方式是就地升级。其已经支撑现网线下和公有云多套集群成功升级到新版本。
1、公有云升级流程
DWS服务升级主要分2部分，管控面升级和租户面升级：
各个region的管控面升级回滚主要通过CDK平台完成，升级后组件自行功能验证。
升级实例的信息：
租户面升级在ServiceCM平台由SRE操作，操作可分为DWS Guest升级和数据库内核升级：
主要流程如下所示：
2、线下updatetool升级
通过登录UpdateService操作界面，创建升级工程，进行一键式升级。
3、数据库内核升级流程
数据库内核升级是通过替换二进制+更新元数据的方式进行升级。
包括初始阶段，准入检查，环境准备，停机，备份，升级，update catalog，提交8个阶段。
升级性能目标
升级问题定位
升级过程日志概览见下表：
UpdateService的日志分为审计日志和调试日志，位置见下表：
结语
在数据仓库产品使用过程中，升级和打补丁是使用频率较高的功能。本文中仅仅介绍了GaussDB(DWS)升级的大致流程和基本原理，及性能目标。如果现网变更中遇到升级相关问题，还需联系相关技术支持。
