2023，數(shù)據(jù)庫國產(chǎn)替代走到哪了？

　　如今，戰(zhàn)場不僅銀行，參戰(zhàn)者也不僅單獨的一家。對中國的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫而言，機會和挑戰(zhàn)都在加速涌來。

　　作者|思杭

　　編輯|皮爺

　　出品|產(chǎn)業(yè)家

　　2023，數(shù)據(jù)庫格局正在變化，愈演愈烈。

　　如果說哪個環(huán)節(jié)是如今國產(chǎn)替代的最火熱環(huán)節(jié)，那數(shù)據(jù)庫無疑是最多人選擇的答案，甚至是之一。

　　2018年10月，張家港農(nóng)商銀行的企業(yè)客戶信息系統(tǒng)(ECIF)數(shù)據(jù)庫被順利替換為騰訊分布式數(shù)據(jù)庫TDSQL，這是國內(nèi)第一家進行核心系統(tǒng)遷移的銀行機構(gòu)。而在接下來的幾年時間里，各個國有大行都開啟了核心系統(tǒng)遷移的路程，其中數(shù)據(jù)庫是重中之重。

　　“現(xiàn)階段數(shù)據(jù)庫的替換開始從國有大行向農(nóng)商行等區(qū)域銀行開始遷移，整體投入非常大。”一位互聯(lián)網(wǎng)大廠金融負責人告訴產(chǎn)業(yè)家。

　　如果說芯片上的卡脖子，中國的企業(yè)需要幾代人來填補。那么在數(shù)據(jù)庫這些軟件測，中國的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商正在奮起直追，不論是今年阿里云和騰訊云數(shù)據(jù)庫的先后打榜，再或者是之前達夢、星環(huán)科技的上市，以及華為云數(shù)據(jù)庫最近公布的軟硬一體協(xié)同，都在昭示著中國的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫正在盡全力完成對固有“IOE”的替換。

　　如今，戰(zhàn)場不僅銀行，參戰(zhàn)者也不僅單獨的一家。對中國的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫而言，機會和挑戰(zhàn)都在加速涌來。

　　一、2023，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫遷移潮

　　據(jù)2022年9月國資委79號文件，截止到2027年“2+8+N”黨政與八大行業(yè)完成100%國產(chǎn)替代，替換范圍涵蓋芯片、基礎(chǔ)軟件、操作系統(tǒng)、中間件等領(lǐng)域。然而，目前這些行業(yè)的國產(chǎn)滲透率只有10%。

　　在所有行業(yè)中，金融是國產(chǎn)化進程最快的行業(yè)。從2022年到2023年的數(shù)據(jù)中就可以看出這一趨勢。

　　據(jù)墨天輪不完全統(tǒng)計，2022年國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫行業(yè)共收到51次中標喜訊。其中，金額最大的是中興通訊、OceanBase、亞信AntDB、萬里數(shù)據(jù)庫4家聯(lián)合中標中國移動1.45888億元超級大單。單家中標金額最大的是阿里云，其中標廣東移動2022-2023年主備式自主可控 OLTP 數(shù)據(jù)庫，金額達到了967.28 萬。

　　從采購單位性質(zhì)分析，46%的采購單位集中在金融領(lǐng)域，其次是政府，占比達18%。這一趨勢也延續(xù)到了2023年。

　　根據(jù)公開數(shù)據(jù)，2023年1月-5月國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫共中標15次，中標最多的行業(yè)是金融業(yè)，其中銀行的數(shù)據(jù)庫國產(chǎn)替代進程步伐更快，并且?guī)缀醵际呛诵臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的替換。

　　從替換成果來看，2023年云原生數(shù)據(jù)庫和湖倉一體數(shù)據(jù)庫的趨勢已經(jīng)開始顯現(xiàn)。

　　在國內(nèi)政策和國際環(huán)境的雙重作用下，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫百花齊放，起步較早的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商在穩(wěn)定性和性能上已經(jīng)可以與國際大廠同臺競技。這些國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫在金融、政府、能源等重要行業(yè)已經(jīng)得到多次驗證。

　　實際上，在所有國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中，每家數(shù)據(jù)庫所具有的特性各不相同。不同行業(yè)對數(shù)據(jù)庫的要求也都不同。綜合多方報告來看，OceanBase是目前國內(nèi)企業(yè)使用頻次最高的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，排名第二的是達夢。而其中在各個行業(yè)這個指標也是有所不同，比如銀行未來最多計劃使用的是華為云GaussDB，而互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)最多未來計劃使用的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫是阿里云的PolarDB。

　　目前看來，Oracle、MySQL和微軟等海外數(shù)據(jù)庫在國內(nèi)部署占比依舊是最高的。

　　此外，一個最真實的問題是，目前國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫與國外數(shù)據(jù)庫的是否還有差距?。

　　首先，在數(shù)據(jù)層面，有三點考量因素，數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)安全性和代碼安全性，這也是最重要的考量因素。尤其在金融和政府等行業(yè)，數(shù)據(jù)安全永遠排在第一位。

　　數(shù)據(jù)一致性是指交易發(fā)生的同時性。比如A給B轉(zhuǎn)賬50元，A賬戶上減少50元的同時，B賬戶上也要增加50元。這種因素對于銀行和券商極為重要。

　　總體來看，相較于國外數(shù)據(jù)庫，國內(nèi)數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)層面的表現(xiàn)欠佳。Oracle、MySQL和微軟的SQL Server都有極強的數(shù)據(jù)一致性和安全性。而國內(nèi)數(shù)據(jù)庫除了部分廠商表現(xiàn)與國外數(shù)據(jù)庫相當，其平均水平與國外仍有一段差距。

　　但值得一提的是，國外數(shù)據(jù)庫在代碼安全性上表現(xiàn)并不好，整體弱于國內(nèi)數(shù)據(jù)庫。其中，阿里的OceanBase、南大通用的Gbase8a和華為云的GaussDB這這方面有不錯的參數(shù)表現(xiàn)。

　　第二，在功能層面，包括兼容與遷移能力、事務(wù)處理能力和大數(shù)據(jù)實時處理能力。在這一點上，國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫表現(xiàn)相當。在此之中，廠商最擔心的因素是兼容性。因為更換了數(shù)據(jù)庫后，向下需要擔心服務(wù)器、芯片和操作系統(tǒng)的適配性，向上還要考慮OA、ERP等應用系統(tǒng)的兼容性。

　　在效果層面，包括穩(wěn)定性、可靠性與性價比。其中，穩(wěn)定性也是廠商和機構(gòu)在選購時最在意的因素�？梢园l(fā)現(xiàn)，在這些最重要的因素，國外數(shù)據(jù)庫的表現(xiàn)都非常出色，國內(nèi)數(shù)據(jù)庫廠商則良莠不一。

　　而這些問題在具體的交付過程中，則會被一一顯現(xiàn)出來。

　　二、國產(chǎn)替代，長路漫漫

　　數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)軟件，需要幾十年如一日的積淀。如今，去O的進程在中國已經(jīng)進行了15年，但國內(nèi)數(shù)據(jù)庫市場滲透率仍不足10%。關(guān)于“國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫真的能替代Oracle嗎?”這一問題，至今還在被持續(xù)熱議。

　　根據(jù)艾瑞咨詢2022年數(shù)據(jù)庫使用情況調(diào)查結(jié)果顯示，在數(shù)據(jù)遷移難度、數(shù)據(jù)庫一站式管理、運維與備份復雜度是數(shù)據(jù)庫用戶遇到最多的幾個難題。

　　第一，數(shù)據(jù)庫遷移難度大，占比19.2%，難點聚焦于遷移過程中的兼容性、數(shù)據(jù)安全、停機時間、數(shù)據(jù)校驗和性能保證等。第二，缺乏數(shù)據(jù)庫的一站式管理，占比14.8%，當前市場上的一站式管理平臺以管控類為主，主要面向DBA等專業(yè)技術(shù)人員，而對開發(fā)、業(yè)務(wù)、運維等其他角色的門檻偏高。第三，運維與備份的復雜度高，占比14.3%，隨著技術(shù)路線的靈活度和復雜度提升，運維與備份和難度勢必增加。

　　從數(shù)據(jù)庫廠商的角度分析，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的幾大通病聚集在研發(fā)、專利和代碼自主化程度上。這些都是經(jīng)常被人詬病的幾大難點。

　　首先，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商研發(fā)人數(shù)占比過低，超60%的廠商研發(fā)人員還不過百人，這與國外形成了鮮明對比。其次，在國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫專利方面，所有國產(chǎn)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的專利數(shù)加在一起不足4000件，而單Oracle的專利數(shù)就達到了14000件。最后，國內(nèi)目前很多代碼自主化率并不高，大部分國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫都是在現(xiàn)有的開源基礎(chǔ)上進行修改。

　　此外，根據(jù)大部分使用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的口碑來看，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫在性能、功能和可用性方面也存在問題。

　　首先看性能方面，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的性能并不是均衡發(fā)展的。與Oracle相比，有些國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫OLTP的性能較好，有些則是OLAP的性能更好。所以，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫要想克服這一問題，就需要針對不同類型的數(shù)據(jù)庫，采用不同的解決方案。

　　其次是功能方面。像Oracle等傳統(tǒng)商業(yè)數(shù)據(jù)庫有幾十年的積淀，國內(nèi)“年輕”的數(shù)據(jù)庫還有很長的路要走。在這種情況下，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫要想實現(xiàn)“彎道超車”，就不能沿著Oracle的老路繼續(xù)走，而是根據(jù)國內(nèi)的數(shù)據(jù)需求，制定出一條符合自己的數(shù)據(jù)庫類型，在保障性能和主要功能的前提下，實現(xiàn)功能上的差異。

　　最后則是最關(guān)鍵的可用性方面。由于Oracle數(shù)據(jù)庫較為成熟，所謂的“成熟”，具體來說是，其使用率較高，修復的bug也較多。而國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫較為年輕，仍有許多未發(fā)現(xiàn)的漏洞。針對這種問題，解決辦法只能靠所有使用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的企業(yè)共同努力。

　　此外，在數(shù)據(jù)庫國產(chǎn)替代的過程中，企業(yè)還會考慮的一個更大的問題是遷移難度和遷移成本，在遷移成本中，也包括兼容性的問題。一般來說，一家企業(yè)完成數(shù)據(jù)庫的國產(chǎn)替代需要花上2～3年的時間，在這過程中需要評估改造難度。

　　比如在國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫選型過程中，會考慮到與上層應用系統(tǒng)的兼容性問題。因為目前，大部分傳統(tǒng)行業(yè)的應用系統(tǒng)仍然使用的國外的系統(tǒng)。像一家大型制造業(yè)企業(yè)，或者一家傳統(tǒng)銀行，其內(nèi)部上上下下的應用系統(tǒng)不可能跟著數(shù)據(jù)庫的更換而更換。一旦兼容性出現(xiàn)問題，損失重大。

　　但受政策驅(qū)動，全行業(yè)在2027年都要完成100%的國產(chǎn)替代，屆時，企業(yè)對于兼容性問題的考量也會削弱。

　　雖然目前國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的成熟度還不比國外，但在政策和市場需求側(cè)多方面影響下，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫不無“彎道超車”的可能。

　　三、數(shù)據(jù)庫遷移潮，正在加速到來

　　2023年，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫正在進入「狂飆」時代。在國內(nèi)對分布式數(shù)據(jù)庫需求增加，國內(nèi)傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字加速轉(zhuǎn)型，業(yè)務(wù)復雜度升級的基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫局限性愈加凸顯。

　　從2000年到2023年，國內(nèi)數(shù)據(jù)庫一路高歌猛進，經(jīng)歷了非常重要的三個轉(zhuǎn)折點。

　　第一個轉(zhuǎn)折點是2000年BAT時代的到來。當年，互聯(lián)網(wǎng)大廠興起，國內(nèi)數(shù)據(jù)庫也迎來了自己的光輝十年。國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫終于可以通過自己的技術(shù)力量，不依賴國外高端業(yè)務(wù)就可以做好。

　　第二個轉(zhuǎn)折點是在2010年后，當時是4G時代。國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)一路演進，在那片土壤下生長出了很多種應用，比如短視頻和微博。這些App的興起，讓國內(nèi)對數(shù)據(jù)庫的需求不再局限于關(guān)系型數(shù)據(jù)。彼時，國內(nèi)云廠商也有了自己的積淀，可以提供適用全場景的數(shù)據(jù)庫。

　　第三個轉(zhuǎn)折點則是今天，2020年后，隨著傳統(tǒng)行業(yè)高速發(fā)展，Oracle、DB2局限性越來越明顯。在BAT時代和4G時代積累的數(shù)據(jù)庫，也愈加能承載諸如保險公司和能源公司等行業(yè)的數(shù)據(jù)需求和業(yè)務(wù)復雜度需求。這也為國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫“彎道超車”提供了充足的可能性。

　　除了市場需求的變化，信創(chuàng)也是所有央企國企考慮使用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的首要因素。以央企為例，如果不進行國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的替換，不僅面臨Oracle數(shù)據(jù)庫被禁止使用的問題，還會遇到許可證費用增加的問題。

　　首先，中美國際環(huán)境在很長一段時間都會處于緊張狀態(tài)，貿(mào)易戰(zhàn)和科技戰(zhàn)加劇，美國政府不知何時會在未來的某一天，以國家安全等為由，禁止央企或其他中國企業(yè)使用美國廠商研發(fā)的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品和技術(shù)。

　　而Oracle在央企占比十分大，并且都是企業(yè)經(jīng)營管理的核心系統(tǒng)。一旦被禁止應用，將將產(chǎn)生不可估量的影響與損失。

　　其次，近兩年隨著傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字化程度加深，很多央企對Oracle數(shù)據(jù)庫的應用不僅限于應用水平較低的數(shù)據(jù)存儲。如果應用繼續(xù)深入，也會帶來Oracle數(shù)據(jù)庫許可費用的大幅增加。

　　最后，由于Oracle數(shù)據(jù)庫誕生于三四十年前，其技術(shù)架構(gòu)存在一定局限性，如采用集中式架構(gòu)無法線性擴展，穩(wěn)定性、性能強依賴硬件。對于那些越來越多的并發(fā)量大、峰值高等帶有互聯(lián)網(wǎng)場景的數(shù)字化應用系統(tǒng)，Oracle數(shù)據(jù)庫將無法支撐。

　　從市場需求到業(yè)務(wù)復雜度，從信創(chuàng)要求到技術(shù)架構(gòu)局限性，當下的種種因素都驅(qū)使著國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫遷移的加速到來。

　　四、國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，走向何方

　　從2023年國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的中標情況可以看出，未來國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫有兩大發(fā)展趨勢——云原生、湖倉一體。

　　首先，云原生數(shù)據(jù)庫就是從根本上改變技術(shù)架構(gòu)，讓數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)真正意義上的橫向擴展。因為云本身具有彈性、可擴展性的特點，云原生數(shù)據(jù)庫可以在全面云化的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境中，按照使用情況進行更細粒度的計費。

　　對于云原生數(shù)據(jù)庫，現(xiàn)在有一種說法，云原生數(shù)據(jù)庫已進入2.0時代，更強調(diào)一個能集成多種引擎的全面數(shù)據(jù)庫解決方案。簡言之，云原生數(shù)據(jù)庫可以充分發(fā)揮云上的優(yōu)勢，讓每個分區(qū)都可以充分享受云帶來的彈性和高可用能力。

　　對此，華為云給出的解釋是，業(yè)務(wù)是否“生于云、長于云”，決定了企業(yè)是否能充分享受到云原生數(shù)據(jù)庫帶來的極致體驗。

　　這種彈性能力在關(guān)鍵時刻就會發(fā)揮作用。比如，雙十一場景下，龐大的數(shù)據(jù)量如果用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，只能靠硬件堆砌。但云原生數(shù)據(jù)庫就可以解決這一瓶頸，利用彈性可用這一優(yōu)點成為問題的突破口。

　　從另一種角度看，云原生數(shù)據(jù)庫也是國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫“換道超車”的一種可能性。

　　以阿里云當年自研數(shù)據(jù)庫為例，當時阿里決定做雙十一，創(chuàng)造了淘寶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的峰值，加上互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)所需的彈性，Oracle數(shù)據(jù)庫集群已無法滿足，將阿里“逼上”自研數(shù)據(jù)庫的這條路。

　　后來阿里云時代，在阿里云不斷服務(wù)客戶的過程中，積累了如云數(shù)據(jù)庫的托管服務(wù)RDS、云原生數(shù)據(jù)庫PolarDB和分布式版本PolarDB-X等豐富的數(shù)據(jù)庫服務(wù)。

　　過去幾十年，數(shù)據(jù)庫經(jīng)歷了從早期的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，到數(shù)據(jù)倉庫和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫配合，OLTP和OLAP兩個領(lǐng)域的細分，再到開源數(shù)據(jù)庫、NoSQL數(shù)據(jù)庫，最后到今天云原生數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程。

　　今天，云原生之所以成為未來數(shù)據(jù)庫的一大發(fā)展趨勢，一方面是因為數(shù)據(jù)規(guī)模爆炸性增長;另一方面是數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和處理的實時化和一體化需求越來越強，對于一站式數(shù)據(jù)管理與服務(wù)的需求也隨之增強。第三，用戶處理數(shù)據(jù)對智能化的要求，也推動云原生數(shù)據(jù)庫的發(fā)展。

　　據(jù)Gartner預測，2022年，全世界75%的數(shù)據(jù)庫會以云的方式運行。未來，數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的核心發(fā)展方向是云原生+分布式，以及由此帶來的幾個核心技術(shù)布局：安全穩(wěn)定、自動化與智能化、數(shù)據(jù)庫大數(shù)據(jù)一體化、數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)湖、多模數(shù)據(jù)庫以及軟硬件結(jié)合。

　　另一大趨勢是湖倉一體。

　　簡單理解湖倉一體是，數(shù)據(jù)湖+數(shù)據(jù)倉庫的結(jié)合。其中，數(shù)據(jù)湖的特點是存儲非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)往往比較雜亂，但使用起來很方便，可以從中任意挑選數(shù)據(jù)隨意組合。數(shù)據(jù)湖更適用于前期的開發(fā)。

　　數(shù)據(jù)倉庫則相反，它主要存儲結(jié)構(gòu)化、經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的“排序”非常規(guī)范、有序，但用起來卻沒那么靈活。但兩者各有利弊，如果能將數(shù)據(jù)湖的靈活與數(shù)據(jù)倉庫的規(guī)范結(jié)合到一起，就可以實現(xiàn)讓數(shù)據(jù)先在數(shù)據(jù)湖中進行開發(fā)，再將整理后的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)倉庫中存儲，讓數(shù)據(jù)在湖與倉之間自由流動。

　　湖倉一體的優(yōu)勢已愈加明顯。從各類做湖倉一體的數(shù)據(jù)庫廠商來看，各家技術(shù)路線各不同，有些選擇自研，有些則基于開源，而有些是自身云平臺的產(chǎn)品組合，但最終目的都是為了降低數(shù)據(jù)在不同平臺間的流動，比如國內(nèi)的阿里云和華為云，會通過各類云上的工具打通不同產(chǎn)品或組件間的數(shù)據(jù)流通。

　　隨著業(yè)務(wù)需求量和復雜度的攀升，未來國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫也會持續(xù)進化。目前，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫在政策和業(yè)務(wù)環(huán)境等多重因素的驅(qū)動下，正在一路狂飆。但國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫若想看到“爆發(fā)點”，還需要“彎道超車”。