PingCAP黃東旭：Serverless是數(shù)據(jù)庫的未來形態(tài)

科技云報道原創(chuàng)。

30年前，程序員要想寫代碼，必須使用復雜的匯編語言。

但在今天，幾乎沒有程序員知道如何使用匯編語言，更加簡易的高級語言如C++，C#，JAVA，Rust，Go已成為開發(fā)主流。

隨著科技浪潮的更迭，每一代開發(fā)者使用技術的方式都與過去完全不同。

正如開發(fā)語言的變革，作為IT系統(tǒng)核心基石的數(shù)據(jù)庫技術也在持續(xù)演進，從復雜走向簡單。

在近日的PingCAP DevCon 2022大會上，PingCAP聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO黃東旭表示，未來的開發(fā)者可能不知道數(shù)據(jù)庫技術是什么，他們也不需要關心數(shù)據(jù)庫技術是什么，因為Serverless正在降低數(shù)據(jù)庫技術的復雜度，讓技術變得無感化。

事實上，近年來Serverless概念的熱度相當高，Gartner、Forrester等知名咨詢機構對Serverless投來關注的目光，AWS、阿里云、騰訊云等云計算大廠也在不斷布局Serverless相關產(chǎn)品?？梢哉f與Serverless的結合，再次為數(shù)據(jù)庫的發(fā)展添了把火。

那么，Serverless數(shù)據(jù)庫到底是什么，有何價值？更進一步，Serverless會成為數(shù)據(jù)庫的未來形態(tài)嗎？

數(shù)據(jù)庫走向Serverless

想要理解Serverless數(shù)據(jù)庫，就要先了解數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程。

在早期，用戶普遍是自建數(shù)據(jù)庫。作為最傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應用方式，用戶在自己的機房中部署，不僅需要考慮物理部署和運維的方方面面，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的靈活性和可擴展性也很低，且價格昂貴、維護成本很高。

隨著云計算的普及，數(shù)據(jù)庫上云成為應用主流。數(shù)據(jù)庫在云上以PaaS服務的形態(tài)、以租用服務的方式提供，用戶不用再關心機房的物理部署。

由于這個階段的云數(shù)據(jù)庫只是簡單地把數(shù)據(jù)庫從本地遷移到云端，在架構上并沒有做太多改變，因此數(shù)據(jù)庫的彈性依然受限。

為了解決這一問題，云原生數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)了。

由于云原生數(shù)據(jù)庫完全為云設計，讓計算、存儲資源完全解耦，使用分布式云存儲替代本地存儲，將計算層變成無狀態(tài)，從而能夠充分發(fā)揮云的優(yōu)勢，具備彈性可擴展的特性，讓用戶不需要擔心日常業(yè)務擴容問題。

但云原生數(shù)據(jù)庫也有自己的瓶頸，即不能按需自動縮放，也不能按更小粒度實現(xiàn)按使用量付費。當用戶遇到數(shù)據(jù)庫擴容的突發(fā)需求時，就只能根據(jù)業(yè)務實際使用情況手動調整數(shù)據(jù)庫容量大小。

盡管這種方式的確可行，但卻會耗費大量的時間和成本。即使是數(shù)據(jù)庫方面的專家，面對波動劇烈的應用，在兼顧性能及成本的情況下，要手動管理數(shù)據(jù)庫容量也并不是一件容易的事情。

在此背景下，Serverless數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)了。

由于具備完全自動化的擴容能力，Serverless數(shù)據(jù)庫能夠隨著用戶業(yè)務的請求數(shù)的增加和減少，智能化的“膨脹”和“縮小”，實現(xiàn)資源的自動“吞吐”。當流量洪峰來臨時，可以自動調配資源支持；流量進入低谷時，則可以自動釋放掉資源，節(jié)約成本。

這種能力正是Serverless理念的體現(xiàn)，將數(shù)據(jù)庫底層和業(yè)務不相關的部分抽象出來，為開發(fā)者提供直接的運行環(huán)境，讓開發(fā)者不需要關心服務器基礎設施，就可以直接調用函數(shù)平臺完成函數(shù)運行。

服務器的邏輯和狀態(tài)也是由服務提供方管理，服務只有在需要的時候才會自動伸縮，從而讓數(shù)據(jù)庫獲得了極致的彈性，且開發(fā)者不用再為復雜的底層基礎設施所困擾。

Serverless數(shù)據(jù)庫的價值

Serverless概念的火爆，讓Serverless數(shù)據(jù)庫獲得了越來越多的關注。

其實從開發(fā)者的角度不難理解，為什么Serverless數(shù)據(jù)庫一出現(xiàn)就受到了廣泛的追捧。

一項名為“在你的組織內部到底是誰在選擇Database ”的調查顯示，架構師、開發(fā)者、DBA三者作為數(shù)據(jù)庫軟件真正的用戶，日常工作時間中有41%的時間都在做基礎設施維護，如買服務器、部署服務器、運維等等，只有39%的時間在做業(yè)務創(chuàng)新。

隨著數(shù)據(jù)架構越來越復雜，數(shù)據(jù)庫越來越多，每一種數(shù)據(jù)庫都有一套自己的技術，開發(fā)者要學習的東西也越來越多。要解決這種復雜性，釋放開發(fā)者的生產(chǎn)力，讓他們有更多的精力關注業(yè)務創(chuàng)新，Serverless帶來的抽象就必不可少。

在PingCAP聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO黃東旭看來，抽象程度越高，開發(fā)效率越高。

從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫上云到云原生數(shù)據(jù)庫，已經(jīng)一步步將云基礎設施能力以及數(shù)據(jù)庫內核層面能力抽象化，讓數(shù)據(jù)庫得以支撐高效的應用開發(fā)迭代。如今，Serverless在云原生基礎上進一步抽象，可以讓開發(fā)效率再次提升。

PingCAP聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO 黃東旭

因此，黃東旭認為，Serverless是云原生走向成熟之后演變出的開發(fā)模式，Serverless數(shù)據(jù)庫是云原生數(shù)據(jù)庫發(fā)展的必然結果。

“對于所有創(chuàng)新的數(shù)據(jù)庫公司來說，如果前兩年的門票是云原生，那么今年的門票就變成了Serverless”，黃東旭表示。

在高度的抽象下，Serverless數(shù)據(jù)庫帶來的價值顯而易見：

第一，創(chuàng)建便捷。Serverless數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，用戶不需要關心任何部署細節(jié)，幾十秒內即可一鍵創(chuàng)建，召之即來，揮之即去。

第二，自動縮放。用戶不需要考慮基礎設施，Serverless數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)業(yè)務負載變化自動匹配。當業(yè)務吞吐達到一定程度，不用再停下來加服務器，系統(tǒng)會自動進行擴展；當業(yè)務峰值下降，系統(tǒng)能自動縮回，甚至縮到0。

第三，節(jié)約成本。Serverless數(shù)據(jù)庫能夠提供更細粒度的計費，按照實際使用付費，不使用則不計費。

第四，和應用開發(fā)體驗深度整合。在過去數(shù)據(jù)庫只關心性能、穩(wěn)定性等各種指標，很少從開發(fā)者使用的角度來設計。

Serverless的出現(xiàn)，讓數(shù)據(jù)庫開始真正從用戶角度出發(fā)，融入到現(xiàn)代的開發(fā)應用過程中，幫助用戶更快、更流暢的構建應用。

以PingCAP發(fā)布的TiDB Cloud Serverless Tier為例，作為一款在線的、全自動的HTAP Serverless數(shù)據(jù)庫服務，開發(fā)者只需點擊幾下，就可以部署和配置一個具備完整功能的Serverless TiDB 數(shù)據(jù)庫，能夠滿足用戶自動擴縮容的實時需求，而無需管理服務器基礎設施。

同時，開發(fā)者也無需為TiDB Cloud Serverless Tier預付費用，可以按照實際提交的SQL請求和實際使用的存儲來付費，是一種性價比很高的數(shù)據(jù)庫使用模式。

在實際應用中，TiDB Cloud Serverless Tier也證明了自己的價值。之前在云上啟動一個新的TiDB集群需要15分鐘，如果用戶自己部署時間可能更長，而現(xiàn)在啟動TiDB Cloud Serverless Tier只要20秒。同時，TiDB Cloud Serverless Tier還降低了TiDB在云上的成本，僅最小集群就將成本降到了1/5。

“想象一下，如果啟動時間縮短到三五秒鐘，而且你不用關心它（TiDB Cloud Serverless Tier）的擴展性，即使業(yè)務流量變得巨大無比，它也能夠很好地擴容上去，沒有流量的時候，它還能自動縮回來，這會極大地改變開發(fā)應用的使用流程和體驗”，黃東旭表示。

Serverless數(shù)據(jù)庫走向千行百業(yè)

作為一種前沿技術，Serverless并非只是科技企業(yè)或大企業(yè)的專屬，更是中小企業(yè)的福利，Serverless數(shù)據(jù)庫可以廣泛應用在電商、快消、金融、電信等各行業(yè)的業(yè)務場景中。

據(jù)PingCAP聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO黃東旭觀察，在TiDB Cloud Serverless Tier推出一個月以來，用戶除了大型企業(yè)，大部分為中小型的腰部用戶，他們自己就可以快速開通使用服務。

有趣的是，這群用戶并不是以往數(shù)據(jù)庫的核心用戶如：架構師、DBA等，他們并不那么懂數(shù)據(jù)庫技術，卻能很快把Serverless數(shù)據(jù)庫用起來。

這恰好是Serverless技術最好的價值體現(xiàn)——使用簡單、價格便宜，這樣數(shù)據(jù)庫永遠是用戶的追求。

PingCAP作為一家在全球擁有3000多家企業(yè)用戶且運營著自己開源社區(qū)的數(shù)據(jù)庫創(chuàng)新廠商，始終將“滿足用戶需求”放在第一位，如今快速推出Serverless數(shù)據(jù)庫，也正是對用戶需求的敏銳洞察和響應。

事實上，Serverless技術仍處于早期階段，能夠打造Serverless數(shù)據(jù)庫的廠商并不多，基本上集中在公有云廠商中，以Serverless數(shù)據(jù)庫匹配自身的云基礎服務業(yè)務。PingCAP作為獨立第三方數(shù)據(jù)庫廠商，之所以能夠率先推出Serverless數(shù)據(jù)庫，究其原因主要有兩點：

第一，技術領先，持續(xù)創(chuàng)新。

持續(xù)創(chuàng)新是PingCAP長久以來一直堅持的原則，也是PingCAP保持競爭力的秘訣之一。

PingCAP創(chuàng)始人兼CEO劉奇曾談到PingCAP對于創(chuàng)新的理解：“TiDB在整個架構的演進過程也是逐步的分階段的，最早的TiDB叫NewSQL，跟隨著PingCAP的步伐，行業(yè)中涌現(xiàn)出一大批數(shù)據(jù)庫都叫NewSQL；2017年PingCAP提出了HTAP架構，后來的數(shù)據(jù)庫也都提到了HTAP。”

憑借領先的HTAP技術能力，PingCAP入選《Forrester Wave: Translytical Data Platform, Q4 2022》報告，并進入“Strong Performers”象限，成為中國唯一入圍的數(shù)據(jù)庫廠商。

TiDB作為一款基于HTAP架構的云原生分布式數(shù)據(jù)庫，本身就是一個存儲、計算分離的架構，擁有云的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)靈活的資源伸縮、彈性縮容、業(yè)務連續(xù)性保障，支持用戶在云上的數(shù)據(jù)庫中同時運行關鍵業(yè)務交易和實時分析任務，而這種領先的技術架構也為演進到Serverless數(shù)據(jù)庫打下了堅實基礎。

在原有的云原生特性上，TiDB充分利用云上基礎設施，在架構層面進行云原生的升級改造。

一方面引入云廠商的共享存儲，在TiKV層實現(xiàn)從Shared nothing架構向Shared everything 架構的升級。

另一方面，為了降低數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的復雜度，數(shù)據(jù)庫的微服務化改造，讓任何可分離的組件都可以服務化（API調用），從而打造出了Serverless數(shù)據(jù)庫。

不難發(fā)現(xiàn)，PingCAP追求的是一種刻在骨子里的“簡單”，在解決所有用戶面對數(shù)據(jù)庫的困難問題時，將復雜的留給自己，將簡單賦予客戶。

第二，圍繞開源，擁抱用戶。

從成立之初，PingCAP就以開源作為核心戰(zhàn)略，開源是 PingCAP的基因。

基于開源社區(qū)強大的“生命力”，PingCAP擁有分布在全球45個國家和地區(qū)的1895位開發(fā)者。其中，PingCAP 以外的貢獻者占比超過 75%，其中近20%為企業(yè)決策者。

正因為緊密圍繞開源社區(qū)，PingCAP能夠很好的傾聽開發(fā)者，及時獲取極致的用戶場景，想用戶所想，做用戶所需。

通過全球范圍的社區(qū)技術協(xié)作，PingCAP能夠快速迭代TiDB產(chǎn)品和生態(tài)，將產(chǎn)品價值真正交付給客戶使用。

數(shù)據(jù)庫的終極方向是技術無感化

作為未來十年云計算的重要趨勢之一，Serverless已經(jīng)展示出不俗的潛力，Serverless數(shù)據(jù)庫正在成為大勢所趨。

正如中國信通院云大所副所長魏凱所說，在全球經(jīng)濟下行的今天，企業(yè)需要以更低的成本、更高的效率來管理日益增長的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，如何更好的使用云上基礎設施服務、更精細化的管理云上數(shù)據(jù)庫，Serverless正是未來的方向。

但Serverless是數(shù)據(jù)庫的最終形態(tài)嗎？Serverless數(shù)據(jù)庫的下一步又將走向何方？

在PingCAP聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO黃東旭看來，Serverless數(shù)據(jù)庫的未來方向，是提供流暢的開發(fā)體驗，提升每一個應用開發(fā)者的幸福指數(shù)?！皵?shù)據(jù)庫本來就應該是很簡單的東西，開發(fā)者不需要去了解數(shù)據(jù)庫底層到底是怎么實現(xiàn)，怎么才能夠用好，而是可以花更多的時間去關注業(yè)務創(chuàng)新，關注那些真正重要的事情”。

更進一步，黃東旭認為，技術無感化將是數(shù)據(jù)庫乃整個基礎設施軟件的終極目標?！霸谖磥恚_發(fā)者所關心的應該只有數(shù)據(jù)操作的API，這一層才是離業(yè)務更近的東西。另一方面，當 Serverless在云上被提供后，數(shù)據(jù)共享、交換就變成了一個很自然或者很簡單的事情，那時候可能會出現(xiàn)一個叫做‘Data market’的新商業(yè)模式”。

結語

伴隨技術演進和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的螺旋式上升，Serverless正在登上歷史舞臺，主導下一個十年云的發(fā)展。從全球來看，今天的數(shù)據(jù)庫如果還沒有走上Serverless的路線，那么在未來幾年將會徹底失去領先性。

Serverless作為數(shù)據(jù)庫的未來形態(tài)，最終將帶來極致的簡單和價值。這個過程既需要用戶心智的建立，也需要如PingCAP這類領先服務商持續(xù)完善產(chǎn)品能力。

正如黃東旭所說，“技術無感化是我們終極的前進方向，也是作為一個基礎軟件提供商的擔當”。

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