過去五十年里，數據庫產品形態(tài)經歷漫長的變遷與更迭。從大型機集成、封閉的數據庫服務，到小型機時代經典的IOE數據庫架構，再到互聯(lián)網帶來的MySQL開源數據庫浪潮，直至云計算興起開啟了云數據庫的時代。
究其原因，數據庫的發(fā)展始終與用戶需求變遷緊密相關。如今，云原生數據庫又脫穎而出，不僅成為AWS、華為云等一眾廠商們力推的數據庫發(fā)展方向，更有望書寫數據庫市場的新格局。
從云數據庫到云原生數據庫，其中產生了哪些關鍵變化？為何數據庫廠商們紛紛瞄準云原生數據庫？云原生數據庫會是用戶們的真命天子么？
面對種種疑問，華為云數據庫服務產品CTO莊乾鋒直言：“從用戶商業(yè)應用需求的變化角度看，云原生數據庫會成為用戶必然的選擇。”
云原生數據庫為何備受關注
要了解云原生數據庫為何備受關注，首先需要知道云原生近年來巨大的影響力。
云原生，被認為是以容器、微服務和DevOps等技術為基礎而建立的一套云技術產品體系，可以充分發(fā)揮云計算彈性、分布式等優(yōu)勢，實現(xiàn)快速部署、按需伸縮和靈活交付?？梢哉f，云原生被認為是云計算最重要的發(fā)展方向，也是企業(yè)數字化轉型和上云的必經之路。
如今，云原生技術已從單一容器技術發(fā)展到龐大的全?；圃夹g體系。以CNCF社區(qū)（云原生計算基金會）為例，經過六年發(fā)展，其已經囊括了數據庫、中間件等20多類的技術群。
那么，從云數據庫到云原生數據庫，數據庫到底有哪些不同？對此，莊乾鋒表示道，“云原生數據庫不再是簡單的資源供給，而是在架構和技術上能感知應用特征。云原生數據庫的一切設計圍繞用戶應用需求出發(fā)，目標是讓應用能更智能、更高效地使用數據庫?！?/p>
事實上，云數據庫更像是傳統(tǒng)數據庫按照云模式來提供的數據庫服務，存在諸如存儲空間浪費、系統(tǒng)性能有限、業(yè)務應用受限等缺點，并且這些缺點往往會在當前新的業(yè)務場景中得到放大。以保險行業(yè)為例，隨著互聯(lián)網保險的興起，保險公司的業(yè)務迅速從線下轉向線上，業(yè)務場景走向規(guī)?；⑺槠蛯崟r化，保險公司業(yè)務隨時需要經受考驗，“水滴籌的一個熱點事件，可能就會瞬間給保險公司巨大的業(yè)務量。因此，從商業(yè)上考慮，用戶也在逼著自己走向云原生數據庫?！?/p>
隨著企業(yè)上云成為大勢所趨，各大云服務商們最早意識到云原生數據庫的重要性，并且近年來紛紛推出相應的云原生數據庫服務。其中，中國各大云服務商在市場中頗為搶眼，其中華為云又尤為表現(xiàn)突出。早在2019年，華為云就推出了云原生數據庫GaussDB for MySQL，并且進行多項技術變革，使之成為市場的優(yōu)秀代表。
從2020年開始，華為云結合自身的經驗總結與行業(yè)實踐，又提出了云原生2.0理念，從理念層面、技術層面來推動包括云原生數據庫在內的云原生服務在傳統(tǒng)行業(yè)落地。據悉，針對用戶在電商秒殺大促、爆款游戲、政務核心業(yè)務、實時供應鏈扥新業(yè)務場景帶來的各種訴求，華為云云原生數據庫GaussDB再次進行架構升級，以滿足各行各業(yè)數字化轉型的新需求。
架構升級帶來什么
如今，業(yè)務應用的變化一日千里。
以大促為例，幾年前還是互聯(lián)網巨頭的專屬，如今則成為零售、垂直媒體、銀行等客戶的核心業(yè)務，這些業(yè)務不可預測性強、極端流量峰值高，相比于互聯(lián)網巨頭豐富的資源與人才配置，很多傳統(tǒng)企業(yè)并無太多經驗，面對時效性、可用性、混合負載、成本等一系列新挑戰(zhàn)而“捉襟見肘”。
在莊乾鋒看來，很多新的業(yè)務跟大促類似，真正從需求的角度推動數據庫的轉變，具體而言就是以資源為中心到應用為中心、從地域為中心到流量為中心，以及從負載為中心到數據為中心，“云原生數據庫一能夠帶來極致彈性，讓用戶按需使用，二則安全可靠和易可擴展，保障業(yè)務規(guī)?；陌踩\行；三則是降低企業(yè)門檻，應用在架構設計、業(yè)務處理與切換等方面透明，滿足企業(yè)多元化需求?！?/p>
不僅如此，華為云GaussDB在幾大關鍵技術進行了迭代升級，包括NDPQ、ALT、HTAP和多模架構等在業(yè)界中具備核心競爭力的技術，全面滿足用戶各種應用場景的需求。
首先是NDPQ（Near-Data Processing）近數據并行查詢。云原生數據庫的存算分離架構隨著業(yè)務規(guī)模的提升，計算與存儲節(jié)點通過網絡通信，往往會存在網絡帶寬和延遲的制約。為此，華為云GaussDB NDPQ采用近數據計算下推的設計，避免在分布式系統(tǒng)中移動數據和大量網絡流量的產生，并讓數據處理在其所存儲的地方進行，極大節(jié)約了網絡帶寬資源。
“目前NDPQ是華為云數據庫所獨有的特性，通過近數據計算下推+并行查詢，不僅可以將數據查詢性能發(fā)揮到極致，更可以極大提升數據庫的資源利用率?！鼻f乾鋒補充道。
其次是ALT（應用無損透明倒換）。在數據庫日常進行的主備倒換、小版本升級和規(guī)格變更時，可能會造成實際業(yè)務中用戶會話中斷，對于業(yè)務連續(xù)性造成一定的影響，而ALT則以用戶連接為顆粒度，當用戶進行主備切換、小版本升級或者規(guī)格變更時，系統(tǒng)可以打包用戶的會話上下文狀態(tài)，在達到安全的事務邊界后，確保會話上下文狀態(tài)被完整重放至目標節(jié)點并與原會話一一關聯(lián)保證業(yè)務持續(xù)性，不受各種操作的影響。
第三則是HTAP。眾所周知，隨著數據驅動型場景的井噴，數據產生方式、規(guī)模、速度與過去大不同，數據消費的人群、規(guī)模和場景豐富場景迅速增加，數據庫OLTP場景和OLAP場景開始加速融合，也推動了數據庫HTAP架構的崛起。與SAP HANA這種混合負載的內存數據庫不同，新一代的HTAP架構數據庫具備顯著的特點就是分布式+云原生。以華為云GaussDB的HTAP架構為例，將OLAP和OLTP能力深度融合、統(tǒng)一入口和自動分流，達到數據準實時一致，支持各種混合負載的應用場景。
莊乾鋒表示：“當前HTAP存在著各種技術路線，華為云則根據當前用戶實際需求，打造了HTAP架構，實現(xiàn)統(tǒng)一入口和應用透明，架構在業(yè)界云廠商中具有領先性?！?/p>
最后則是多模態(tài)。當前在很多業(yè)務場景中，用戶除了使用關系型數據庫能力之外，還會用到諸如圖數據庫、時序數據庫等能力，如果數據需要轉換、導出，不僅容易產生安全問題，多套數據庫的維護和開發(fā)還將提升成本。因此，多模數據庫架構統(tǒng)一數據訪問和維護接口，可以大幅簡化運維和開發(fā)人員的工作，還能確保安全性。
以華為云云原生數據庫GaussDB的多模架構為例，用戶既可以使用MySQL、PostgreSQL等SQL接口訪問數據庫，還可以使用Redis、MongoDB等NoSQL接口訪問，支持KV模型、時序模型和文檔存儲模型等，用戶可以自由地在不同的云數據庫之間遷移，滿足業(yè)務的多樣性需求和數據的自由流動。
“華為云希望通過GaussDB架構的升級，第一、Serverless化，真正讓用戶實現(xiàn)以應用為中心，按需使用，TCO更低；第二、Regionless化，通過Global Database、全域分層式索引、全域一致性集群等技術，幫助數據自動流動，滿足用戶因為業(yè)務地域性發(fā)展的需求，業(yè)務流量在哪里，GaussDB就能部署在哪里，迅速響應客戶的業(yè)務需求；第三、Modeless化，簡化業(yè)務的復雜度，通過一個入口，實現(xiàn)應用的透明，以及數據自由流動?！鼻f乾鋒總結道。
全棧技術創(chuàng)新,華為云數據庫后勁十足
放眼全球，在開源和云的驅動下，云原生數據庫正在迅速顛覆傳統(tǒng)的數據庫市場。在中國市場，數據庫云化的趨勢正在加速。IDC最新數據顯示，2021全年中國關系型數據庫市場規(guī)模達到27.7億美元，同比增長36%；其中，公有云關系型數據庫規(guī)模達15.4億美元，同比增長49%，公有云模式占比提升至55.6%。
面向未來，云原生數據庫將成為市場競爭的持續(xù)焦點。Gartner 預測，到2025 年，基于云原生平臺的數字化業(yè)務比例將達到95%，將帶來云原生數據庫市場的快速增長。面對潛力如此巨大的市場，除了華為云等云服務商之外，亦有傳統(tǒng)老牌數據庫巨頭、各種初創(chuàng)數據庫公司加入競爭之中。
那么，華為云如何看待未來的市場機會，自身的競爭優(yōu)勢在哪里？
對此，莊乾鋒認為，云原生數據庫將成為云上數據庫使用的標準模式，華為云在從用戶需求、全棧技術創(chuàng)新和開放生態(tài)三個角度發(fā)力，持續(xù)構筑自身的核心競爭力，引領云原生數據庫市場的發(fā)展。
華為云首先會持續(xù)聚焦數據庫的主流生態(tài)，以用戶業(yè)務需求為導向進行產品/服務的創(chuàng)新?！盁o論環(huán)境或者業(yè)務如何發(fā)展，全球用戶一定會走向云原生的時代。華為云核心思路就是打造符合市場發(fā)展規(guī)律和需求的具有競爭力的云原生數據庫?！?/p>
另外，華為云會聚焦數據庫全棧技術的創(chuàng)新。事實上，數據庫作為三大根技術之一，與其他技術緊密聯(lián)系。比如ARM服務器的興起、處理器走向多核化、SCM新介質的興起、AI技術的融入等，進一步要求廠商能夠具備全棧技術的創(chuàng)新能力，打造出更加優(yōu)秀的云原生數據庫產品。
不同于其他廠商，華為云正是業(yè)界少有的具備全棧技術能力的廠商。例如，基于內存池的HTAP是一個重要的創(chuàng)新方向，它需要將內存池技術和HTAP進行結合，充分發(fā)揮軟硬件協(xié)同的能力，徹底解決內存池化的各種數據挑戰(zhàn)，而華為云云原生數據庫GaussDB已經在該領域走在業(yè)界的前列；又如，利用AI技術來實現(xiàn)數據庫的自動駕駛也是業(yè)界重要的方向，華為云GaussDB融入AI技術，數據庫管理智能高效，具備自動檢測、自診斷、自調優(yōu)和自運維等功能。
第三則是開源開放，華為云攜手合作伙伴實現(xiàn)共贏。華為云將GaussDB單機主備核心能力開源，打造openGauss開放生態(tài)，積極同時對主流開源數據庫提供廣泛的支持，與合作伙伴一起為客戶提供創(chuàng)新數據庫解決方案，滿足用戶不同場景的數據庫應用需求。
信通院調研數據顯示，80%以上的企業(yè)認為云原生數據庫是未來的發(fā)展方向?？梢哉f，云原生數據庫已經成為燎原之勢，受到多個行業(yè)用戶的關注和使用。面向未來，隨著各行各業(yè)用戶數字化轉型的深入，新場景、新應用所迸發(fā)出來的新需求，將會推動云原生數據庫市場持續(xù)壯大，也會驅動云原生數據庫成為數據庫市場的創(chuàng)新高地，而像華為云這種具備全棧創(chuàng)新能力、聚焦主流生態(tài)和用戶需求導向的廠商，有望迎來更大的舞臺。
免責聲明：此文內容為第三方自媒體作者發(fā)布的觀察或評論性文章，所有文字和圖片版權歸作者所有，且僅代表作者個人觀點，與極客網無關。文章僅供讀者參考，并請自行核實相關內容。投訴郵箱：editor@fromgeek.com。
免責聲明：本網站內容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網站中的網頁或鏈接內容可能涉嫌侵犯其知識產權或存在不實內容時，應及時向本網站提出書面權利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權屬證明及詳細侵權或不實情況證明。本網站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實，溝通刪除相關內容或斷開相關鏈接。
