gStore面向RDF知识图谱的原生图数据库系统

软件 2024-10-08 09:08

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gStore是北京大学王选所数据管理实验室历经十余年研发的面向RDF知识图谱的原生图数据库系统，实现知识图谱数据的高效存储与管理。gStore将面向RDF的SPARQL查询，转换为面向RDF图的子图匹配查询，利用所提出的基于图结构的索引(VS-tree)来加速查询性能，在多跳关联关系处理上gStore同传统关系型数据库有超过千倍性能提升。

gStore系统提供了一键安装的可下载版本、拆箱即用的云端系统和与多个国产自主可控的计算平台（鲲鹏、飞腾、海光、兆芯）兼容。gStore系统已经应用到了包括金融、公安、医疗、政府大数据和智能语音问答等多个领域。gStore在推动国产开源图数据库系统发展和持续进行学术创新的同时，愿与志同道合的产业界同仁一起从事gStore系统科研成果的应用与转换。

产品功能

图存储
原生基于图数据模型(Native Graph Model)，维持了原始RDF知识图谱的图结构
图查询
支持SPARQL1.1标准查询语言，将面向RDF的SPARQL查询，转换为面向RDF图的子图匹配查询
图分析
支持路径查询、环路检测、PageRank等多种图分析算法，并对外开放图接口，用户可自定义编写图分析算法
完整事务
完整支持事务操作的原子性、一致性、隔离性和持久性

产品特征

性能卓越

单机支持50亿RDF三元组数据
百亿规模(包含六跳查询)秒级响应
国外同行性能测评gStore性能优于其他开源图数据库
国际通用图数据测评数据集测评性能超越国际主流产品
墨天轮排行中位于国产图数据库第一梯队

源头创新

首次提出以子图匹配方法构建知识图谱存储查询引擎
十余年潜心研发，系统十余万行代码均为自主编写
系统内核开源，已应用到金融、公安、纪检、医疗、交通、运营商等多个领域
在多个企事业和互联网大厂中进行了部署并取得良好效益

功能完备

支持SPARQL1.1标准查询语言
支持图数据批量增、删、改、查
支持图数据库新建、删除、备份、还原
完整支持图数据库事务操作
提供C++/Java/Python/NodeJS/PHP等多种语言的API接口
提供HTTP、RPC、Socket接口模式

安全可控

拥有从“论文-专利-软件著作权”整体知识产权体系
首批通过中国信通院图数据库能力测评
全面适配国产海光/兆芯/飞腾/鲲鹏/申威等国产CPU
全面适配银河麒麟、中标麒麟、统信UOS、欧拉等国产操作系统

应用场景

金融、政务、公安、医疗、教育

发展历史

2011年

国际数据库顶级会议（VLDB）发表论文：Lei Zou, Jinghui Mo*, Lei Chen,M. Tamer Özsu, Dongyan Zhao. gStore: Answering SPARQL Queries Via Subgraph Matching, International Conference on Very Large Data Bases, VLDB, 2011.

2013年

gStore V.1.0 开发完成

2014年

6月 gStore获得软件著作权
10月 “海量图结构数据存储和查询优化理论研究”获得中国计算机学会自然科学二等奖
6月国际数据库顶级会议（VLDB）发表论文：Lei Zou, Ruizhe Huang*, Haixun Wang, Jeffery Xu Yu, Wenqiang He, Dongyan Zhao. Natural Language Question Answering over RDF-A Graph Data Driven Approach , ACM SIGMOD International Conference on Management of Data, SIGMOD, 2014.

2017年

gStore在github开源

2018年

2月大规模图结构数据管理获得中国教育部自然科学二等奖
10月 gStore分布式原型系统开发完成

2019年

9月 gStore与国产飞腾CPU、麒麟操作系统适配成功
10月北京大学图数据库系统gStore云平台部署上线
11月中国软件测评中心对gStore分布式系统进行性能测试，测试结果标明gStore在106亿规模数据存储条件下平均查询响应时间1.79秒
12月北京大学图数据库系统gStore上线中国科技云2.0