路径: 主页 > GB/T > 第224页 > GB/T 45346-2025 | 标准编号 | GB/T 45346-2025 (GB/T45346-2025) | | 中文名称 | 信息技术 图数据库管理系统技术要求 | | 英文名称 | Information technology - Technical requirements for graph database management system | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L70 | | 国际标准分类 | 35.240.01 | | 字数估计 | 18,188 | | 发布日期 | 2025-02-28 | | 实施日期 | 2025-09-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 45346-2025
Information technology - Technical requirements for graph database management system
信息技术 图数据库管理系统技术要求
Information technology-Technical requirements for graph database
management system
ICS 35.240.01
CCS L 70
中华人民共和国国家标准
2025-02-28发布
2025-09-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 ··· Ⅲ
1 范围 ···· 1
2 规范性引用文件 ···· 1
3 术语和定义 ···· 1
4 缩略语 ··· 2
5 参考架构 ··· 2
6 存储层功能要求 ···· 2
6.1 图模型 ···· 2
6.2 图数据存储 ···· 3
6.3 图数据加载 ···· 4
7 计算层功能要求 ···· 5
7.1 图查询引擎 ···· 5
7.2 图分析引擎 ···· 5
8 接口层功能要求 ···· 5
8.1 查询接口 ···· 5
8.2 开发接口 ···· 5
8.3 算法接口 ···· 6
8.4 管理接口 ···· 6
9 工具层功能要求 ···· 6
9.1 开发工具包 ···· 6
9.2 命令行工具 ···· 6
9.3 可视化工具 ···· 7
9.4 导入导出工具 ···· 7
10 运维管理要求 ··· 8
10.1 作业管理 ···· 8
10.2 监控告警 ···· 8
10.3 日志管理 ···· 9
10.4 容灾备份 ···· 9
10.5 安全管控 ···· 9
10.6 系统扩展 ···· 10
10.7 故障管理 ···· 10
10.8 性能监控 ···· 11
参考文献 ··· 12
前言
本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第 1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规
定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC 28）提出并归口。
本文件起草单位：蚂蚁科技集团股份有限公司、星环信息科技（上海）股份有限公司、浙江创邻科
技有限公司、四川蜀天梦图数据科技有限公司、中国电子技术标准化研究院、浪潮电子信息产业股份有
限公司、北京海致星图科技有限公司、北京柏睿数据技术股份有限公司、北京大学、杭州海康威视数字
技术股份有限公司、浪潮云信息技术股份公司、陕西省信息化工程研究院、中移动信息技术有限公司、
中移系统集成有限公司、天翼云科技有限公司、达梦数据技术（江苏）有限公司、杭州电子科技大学、
上海计算机软件技术开发中心、阿里云计算有限公司、上海宝信软件股份有限公司、中国电力科学研究
院有限公司、贵州财经大学、安徽建筑大学。
本文件主要起草人：张士宗、杨磊、付平、陈文光、郭智慧、王志平、张晨、王振宇、胡德鹏、
沈游人、赵菁华、邹磊、陈诚、郑佳佳、赵晓荣、张润波、田康、苏强、王学海、吴敏、陈敏刚、
朱松、黄明、高昆仑、邓明森、孙富康、林恒、戚仕鹏、洪春涛、彭晋、王强、刘宽、周研、李欢、
杨波、寇德朋、魏健、秦朝阳、刘艺华、朴晟宏、高阳、庞悦、吴伟、张锦涛、胡健超、刘传涛、
周庆勇、张勇、李嘉、李思迪、陈涛、刘紫君、李跃森、于骞、徐奇、丁敏捷、吴涛、王炎、周明、
赵保华、刘思言、喻曦。
信息技术 图数据库管理系统技术要求
1 范围
本文件确定了图数据库管理系统（以下简称“图数据库系统”）的参考架构，规定了图数据库系统
的存储、计算、接口、工具、运维管理等要求。
本文件适用于图数据库系统的设计、开发、测试、评估等。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用
于本文件。
GB/T 1988 信息技术 信息交换用七位编码字符集
GB 18030 信息技术 中文编码字符集
GB/T 35273-2020 信息安全技术 个人信息安全规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
图 graph
使用顶点和边描述实体及其关系的数据结构。
3.2
图数据库 graph database
一种采用图数据模型存储实体及其之间关系信息的非关系型数据库。
注1：图数据库的数据模型由顶点及边组成（即顶点间关系）。
注2：图数据库支持图查询、图遍历及图分析等功能，适用于复杂关系的探索与发现。
[来源：GB/T 37722-2019,3.1，有修改 ]
3.3
图数据库管理系统 graph database management system
用于定义、建立、操纵、控制、管理和使用图数据库的系统。
3.4
图模式 graph schema
用于定义图数据库中顶点、边及其属性的类型和关系的框架，其提供对图数据结构、类型和约束的
全面描述，以确保图数据的一致性和完整性。
3.5
图计算 graph computing
对数据的图结构的抽象表达，以及在这种数据结构上的计算技术。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性（Atomic，Consistency，Isolation，Durability）
API：应用程序编程接口（Application Programming Interface）
BASE：基础可用性、软状态、最终一致性（Basic Availability，Soft state，Eventual consistency）
CPU：中央处理器（Central Processing Unit）
CSV：逗号分隔值文件（Comma Separate Values）
DCL：数据控制语言（Data Control Language）
DDL：数据定义语言（Data Definition Language）
DML：数据操纵语言（Data Manipulation Language）
GQL：图形化查询语言（Graphic Query Language）
IOPS：每秒输入/输出操作数（Input/Output operations Per Second）
IT：信息技术（Information Technology）
LDAP：轻型目录访问协议（Lightweight Directory Access Protocol）
RDF：资源描述框架（Resource Description Framework）
REST：表示层状态转换（REpresentational State Transfer）
XML：可扩展置标语言（eXtensible Markup Language）
5 参考架构
图数据库系统的参考架构见图 1。
图 1 图数据库系统参考架构图
图数据库系统参考架构包括 5个部分：存储层、计算层、接口层、工具层和运维管理。
6 存储层功能要求
6.1 图模型
6.1.1 图数据结构
6.1.1.1 图数据结构表示
应以属性图或以 RDF图来表示图数据结构。
6.1.1.2 属性图结构
对于以属性图来表示的图数据结构，利用顶点及边来对各类业务场景进行抽象。属性图结构应符合
下列要求：
由顶点和边构成，顶点表示实体，边表示实体之间的关系，顶点和边具备类型，类型可使用标
签表示，两个顶点之间可有同类型的多条边；
a）
使用顶点属性来表示实体的属性，如ID、时间戳、版本号或名称等；b）
使用边属性来表示实体之间关系的属性，如强度、权重或质量等；c）
同时支持有向属性图和无向属性图的表达；d）
使用边的方向来表示实体之间关系的语义，边的方向有一个开始顶点和一个结束顶点。e）
6.1.1.3 RDF 图结构
用 RDF图描述资源、属性和值之间的关系，应符合下列要求：
使用顶点表示资源，资源可为具有唯一标识符的对象，也可为字符串、整数等有值的内容；a）
使用边表示资源之间的定向链接，称为谓语或属性；b）
使用边的入顶点表示主语，出顶点表示宾语，边连接的两个顶点形成一个主语（subject）﹘谓语
（predicate）﹘宾语（object）的陈述，即三元组。
c）
6.1.2 图模型操作
图模型的操作应符合下列要求：
支持定义顶点类型、关系类型标签；a）
支持对顶点或边的属性进行定义；b）
支持对属性进行类型定义；c）
支持对顶点和边本身的增加、删除、修改、查询；d）
支持对顶点或边的属性的增加、删除、修改、查询；e）
支持单点查询、邻居查询、路径遍历、子图匹配等不同范围的查询模式。f）
6.1.3 图数据约束
图数据库系统应使用数据约束来保证图数据的正确、有效和相容。图数据的约束应符合下列要求：
支持顶点属性值的主键约束；a）
支持顶点或边属性值的唯一约束，保证顶点或边的某些属性的唯一性；b）
支持顶点或边属性值的存在约束，保证顶点或边的某些属性必须存在；c）
支持顶点或边属性值的自定义约束。d）
6.2 图数据存储
6.2.1 数据类型
图数据库系统的数据类型要求如下：
应支持常用数据类型，包括但不限于整型、浮点型、字符串型、布尔型；a）
宜支持复杂数据类型，包括但不限于日期、时间、地理位置、集合、列表类型。b）
6.2.2 多图
图数据库系统的多图存储要求如下：
应支持多图存储；a）
宜支持图与图之间资源隔离，如存储隔离、会话隔离。b）
6.2.3 分布式
图数据库系统的数据分布式存储宜符合下列要求：
支持图数据的分布式存储能力；a）
支持数据多副本存储以及保证存储副本一致性的策略。b）
6.2.4 分片
图数据库系统的数据分片存储宜符合下列要求：
支持图数据分片；a）
支持一种或多种分片策略，如随机分片（如哈希）、范围分片、冷热数据分片、自定义分
片等。
b）
6.2.5 事务
图数据库系统的事务支持要求如下：
应具备ACID特性或满足BASE特征；a）
如具备ACID特性，宜支持强一致性，支持读已提交或以上的隔离级别。b）
6.2.6 索引
图数据库系统的索引要求如下：
应支持对顶点、边的主键和属性建立索引；a）
应支持索引的增加、删除、查询；b）
宜支持非主键索引的内容唯一和非唯一；c）
宜支持全文索引、复合索引。d）
6.2.7 存储
图数据库系统的存储宜符合下列要求：
支持原生图存储，将数据以免索引邻接的形式存储；a）
支持元数据的存储；b）
支持对图数据的压缩存储；c）
支持数据拆分/合并、数据迁移，实现存储负载均衡；d）
支持数据加密存储。e）
6.2.8 字符集
图数据库系统字符编码应符合 GB/T 1988和 GB 18030。
6.3 图数据加载
图数据库系统的数据加载要求如下：
应支持对图数据的全量加载；a）
应支持对图数据的增量加载；b）
应支持对图数据的离线加载；c）
应支持对图数据的在线加载；d）
宜支持对流数据的数据加载。e）
7 计算层功能要求
7.1 图查询引擎
图数据库系统的图查询引擎要求如下：
应支持对图数据的增加、删除、修改、查询操作；a）
查询操作应支持对图数据的连接、排序、聚合等；b）
应支持添加新的操作符和自定义函数，来扩展图查询语言的功能；c）
应支持对单个顶点和边，以及其属性的精准查询；d）
应支持单实体、多实体多层关系扩展查询，支持最短路径、最优路径遍历搜索；e）
宜支持数值函数、字符函数、时间日期函数、类型转换、条件表达式、正则表达式、循环函
数、聚合函数等多种函数；
f）
宜支持图上的子图匹配查询；g）
宜支持主流图查询语言，如GQL、Gremlin、OpenCypher、SPARQL等；h）
宜支持慢查询的终止能力。i）
7.2 图分析引擎
图数据库系统的图分析要求如下：
应支持常用的图遍历算法，如广度优先遍历、深度优先遍历等；a）
应支持路径查询算法，如单源最短路径、全对最短路径等；b）
应支持重要性分析类算法，如网页排名、紧密中心度、介度中心度算法等；c）
应支持社区发现类算法，如弱连通分量、强连通分量、标签传播、鲁汶等；d）
应支持关联性分析类算法，如公共邻域、度数关联度等；e）
宜支持常用的图表示学习算法；f）
宜支持图模式挖掘算法；g）
宜支持通过点边类型等筛选方式，对子图数据进行分析。h）
8 接口层功能要求
8.1 查询接口
图数据库系统的查询接口支持接收和处理来自外部的查询指令，接口要求如下：
应支持顶点查询，包括按照点的唯一标识查找和按照属性值（例如精确查询，范围查询，模糊
查询等）查找；
a）
应支持从一个或多个点出发的一阶和多阶路径遍历查询；b）
应支持对遍历路径上点边进行属性过滤；c）
应支持查询结果返回点边的所有或部分属性值；d）
应支持对查询结果统计、聚合、排序、分页、去重等操作；e）
应支持增加、删除顶点，增加、删除边操作；f）
应支持对顶点或边的属性进行添加、删除、修改操作；g）
宜支持事务操作，如事务的开启和关闭、事务失败时的自动重试等；h）
宜支持点边的更新插入（Upsert）操作（存在则修改，不存在则添加操作）。i）
8.2 开发接口
图数据库系统提供上层应用开发所需接口，接口应符合下列要求：
至少支持一种开发语言，如Java、C/C++、Go、Python；a）
支持对顶点和边进行创建、修改、删除和搜索等操作；b）
支持调用内置函数和算法；c）
支持RESTful API接口；d）
支持自定义图计算算法开发。e）
8.3 算法接口
图数据库系统的算法接口支持提交图计算任务和获取计算结果，接口要求如下：
应支持通过算法接口，提交图计算任务；a）
应支持通过算法接口，设置图计算算法的参数；b）
应支持通过算法接口，导出和保存图计算结果；c）
宜支持查询图计算任务的运行状态或结果状态。d）
8.4 管理接口
图数据库系统的管理接口提供图管理和图配置功能，通过管理接口提交图的常用请求和定义图数据
模型，接口要求如下：
应支持对图数据库中的图进行管理操作，包括创建、查询、修改、删除等；a）
应支持定义、增加和删除图模式，包括点边的标签、属性的类型；b）
应支持对图模式的状态查询和管理；c）
宜支持修改图模式；d）
宜支持对图的统计信息的查询，如估算图中总的点或边的数量、某类型的点或边的数量等。e）
9 工具层功能要求
9.1 开发工具包
图数据库系统提供开发工具包，要求如下：
应支持至少一种编程语言，如Python、Java、C/C++或Go等；a）
应支持服务端编程封装和提交；b）
应支持客户端编程，具备对象（或结构）关系映射能力；c）
应支持图数据的DDL、DML、DCL；d）
应支持安全传输管理，包括传输安全、身份验证、访问控制等；e）
应支持事务管理，包括不限于手动提交、自动提交和事务回滚；f）
宜支持连接、会话、连接池管理功能；g）
宜支持运维操作，包括账户、日志、监控、参数配置等；h）
宜提供服务状态查询；i）
宜支持查询模板和参数化查询；j）
宜支持错误处理管理。k）
9.2 命令行工具
图数据库系统提供命令行工具，要求如下：
应支持可实时交互的操作模式，支持交互结果的命令行呈现；a）
应支持与图数据库服务的交互配置，包括不限于连接配置、安全传输配置、导入或执行脚本、
字符集配置等；
b）
应支持使用统一查询语言向服务端提交执行查询、查看查询状态和终止查询的能力；c）
应支持对数据资源管理能力，包括不限于图模式管理、索引配置、事务配置、图实例创建删
除、导出数据、图数据增删改等；
d）
应支持查询返回Json、CSV、XML等至少一种特定结构化文本型结果；e）
宜支持图数据库服务在线配置管理，包括不限于缓存参数、访问控制、数据分片管理、副本管
理、用户/权限管理等；
f）
宜支持服务器状态管理，对服务器运行时状态、能耗指标、指标阈值进行监控管理；g）
宜支持服务端运维管理，包括不限于在线备份恢复、扩展节点、重启服务、下线服务、资源配
额管理等；
h）
宜支持多种身份验证方法，包括不限于用户名密码、证书密钥认证、LDAP等；i）
宜支持语法自动补全、历史命令清单；j）
宜支持对插件、服务端编程或存储过程的管理。k）
9.3 可视化工具
9.3.1 数据可视化工具
图数据库系统提供数据可视化工具，要求如下：
应支持对图查询和图分析结果的可视化展现；a）
应支持图数据的可视化布局，包括但不限于力导向、树形、环形、矩阵等；b）
应支持对图数据属性的展示；c）
应提供可视化交互式分析，包括不限于深度扩展、关系查询、最短路径、多条件查询等；d）
应支持图数据顶点和边的图形可视化绘制；e）
应支持图数据库连接、鉴权认证登录；f）
应支持交互查询方式和查询语言方式进行图数据查询；g）
宜支持图模型的可视化展示；h）
宜支持查询返回Json、CSV、XML等至少一种特定结构化文本型结果；i）
宜支持对接第三方图数据可视化工具；j）
宜支持点边样式的自定义配置，如颜色、大小、线型、图标、字体等。k）
9.3.2 运维可视化工具
图数据库系统提供运维可视化工具，应符合下列要求：
支持对作业进行控制，包括作业提交、暂停和恢复；a）
支持对作业的启动时间、执行时长、运行进度和运行状态进行展示。b）
9.4 导入导出工具
数据导入导出宜支持与第三方数据存储系统对接，支持与其他数据处理框架对接。
图数据库系统应提供数据导入导出工具，应符合下列要求：
支持在线的数据导入导出；a）
支持离线的数据导入导出；b）
支持全量的数据导入导出；c）
支持增量的数据导入导出。d）
10 运维管理要求
10.1 作业管理
图数据库系统的作业管理要求如下：
应具备对系统中长时间运行任务的管理能力，该长时间运行的任务统称为作业，包括运行较长
时间的查询和分析、索引建立等操作；
a）
应具备作业提交、作业展示、暂停作业、恢复作业和终止作业的能力；b）
应具备定时或周期作业执行的能力；c）
宜支持最大并发执行作业数量的控制，避免多个操作竞争和冲突；d）
宜具备作业运行操作记录的功能，进行故障排除、性能优化等操作。e）
10.2 监控告警
10.2.1 资源监控
图数据库系统的资源监控要求如下：
应具备监控图数据库系统所在服务器的CPU和内存利用率（不含操作系统占用）功能；a）
应具备监控图数据库系统所在服务器的磁盘使用量，包括磁盘空间总使用量、数据使用量、日
志使用量、磁盘使用率等能力；
b）
应具备监控图数据库系统所在服务器的数据盘IOPS的能力；c）
应具备监控网络上行速率（Mb/s）、下行速率（Mb/s）、发送包数（个/s）、接收包数（个/s）等
功能；
d）
宜提供图数据库系统所部署集群的状态的监控能力，包括但不限于集群中节点健康状态、集群
中副本健康状态等；
e）
宜提供图数据库系统中图数据状态的监控能力，包括但不限于图数据文件大小、点边数量等指
标的监控。
f）
10.2.2 引擎监控
图数据库系统的引擎监控宜符合下列要求：
支持监控实例TPS（平均每秒事务数）的能力；a）
支持单位统计周期内事务的平均运行时间、事务的最大执行时间监控；b）
支持单位统计周期内事务的执行成功率和失败率监控；c）
支持平均每秒导入的顶点数量、平均每秒导入的边数量的监控；d）
监控图查询会话数；e）
监控慢查询次数；f）
监控图数据库系统总连接数；g）
监控图数据库系统活跃连接数。h）
10.2.3 告警
图数据库系统在告警方面的功能要求如下：
应配置报警阈值（百分比），包括系统负载告警，主机CPU、内存、磁盘使用率告警，当超过
一定阈值时通知报警；
a）
应提供主机宕机告警；b）
应提供慢查询语句达到一定阈值数的告警；c）
应提供连接数超过设定阈值的告警；d）
应提供告警上报功能，支持与第三方报警模块集成；e）
宜提供告警项定制功能，包括名称、级别、阈值等。f）
10.3 日志管理
图数据库系统的日志要求如下：
应提供可读文本的方式展示日志；a）
应支持将错误信息记录到日志中，以便问题排查和故障诊断；b）
应支持日志持久化保存，支持设置日志持久化保存的最长时间；c）
应支持不同的日志等级，如调试、信息、警告、错误、严重错误等；d）
宜支持记录用户的操作日志，包括不限于操作时间、操作用户、操作类型、操作事件等；e）
宜具备记录被终止的查询语句的能力；f）
宜具备慢查询的记录能力，包括用户、查询语句、查询执行时间等；g）
宜支持日志分类，不同类型的日志记录在不同的日志目录和文件中；h）
宜支持对日志进行压缩和归档。i）
10.4 容灾备份
10.4.1 容灾
图数据库系统的容灾要求如下：
应具备在出现故障（比如服务器故障、硬盘故障、网络故障、异常关机、异常重启等）后系统
进行自动容灾恢复的能力，包括备份数据恢复、各组件的主备节点切换等；
a）
宜基于去中心化设计，且具备多机房容灾能力；b）
宜支持跨集群的数据热备，实现异地容灾。c）
10.4.2 备份恢复
图数据库系统的备份恢复要求如下：
应具备对图数据进行定期自动备份能力；a）
应提供在线和离线状态下对数据库相关文件进行全库、部分、增量备份的功能；b）
应支持多副本存储机制；c）
宜具备多副本同时提供服务的能力；d）
宜提供基于时间点、基于指定事务的恢复功能；e）
宜提供在误删除数据库对象后恢复源数据库对象和数据的功能；f）
宜提供图形化界面，对多种数据备份和恢复方式进行管理。g）
10.5 安全管控
10.5.1 身份认证
图数据库系统应支持用户认证功能，用户只有通过身份认证后才能通过访问控制策略对图数据库对
象进行访问和操作。
10.5.2 授权与访问控制
图数据库系统的授权与访问控制要求如下。
应支持用户授权功能。每个授权用户有一组图数据库安全域特性，可决定用户下列安全域内
容：授权角色和可用特权。
a）
宜提供安全管理员、安全审计员、数据库管理员等缺省角色。授权管理员可面向授权用户配置
访问控制策略、定义用户标识和鉴别方式、设置图数据库审计策略等数据库安全管理功能。
b）
应提供访问控制功能。在确认授权用户与授权管理员身份以及他们安全域特性基础上，应实施
授权用户与授权管理员的授权策略，控制主体访问客体活动，如：自主访问控制、基于角色的
访问控制、基于属性的访问控制等。
c）
支持如下的授权机制：d）
权限类型：应包含读权限、写权限、删除权限和管理权限；1）
权限粒度：权限宜支持分别设置于图数据的属性、标签、点和边；2）
访问权限传播：用户使用图数据库进行多层路径查询时，宜限制访问路径中未经授权顶点/边的
读取，避免属性、标识等关键信息被读取。
......
|