中國多主數(shù)據(jù)庫：壓強(qiáng)投入，期待破繭

拿破侖曾說：“戰(zhàn)爭的藝術(shù)就是在某一點(diǎn)上集中最大優(yōu)勢兵力”，強(qiáng)調(diào)了力量集中的重要性。

如今，國際形勢風(fēng)云變幻，西方世界對中國的圍剿不再僅僅體現(xiàn)在軍事和地緣政治上，而更多表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)與科技上。在科技領(lǐng)域，我們不得不再面臨一次從根技術(shù)、硬件到軟件的全面突圍戰(zhàn)爭；而無數(shù)戰(zhàn)略家總結(jié)的“集中力量突破一處”策略，仍是值得中國科技界借鑒的獲勝密碼。

中國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)突圍之戰(zhàn)

中國大地人杰地靈，自古以來，在一個領(lǐng)域發(fā)展早期，我國一定會出現(xiàn)百家爭鳴、百花齊放的場面。近10年來，中國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)迎來了黃金時代，從互聯(lián)網(wǎng)掀起的“去IOE”浪潮又開辟了新的架構(gòu)賽道，使數(shù)百家數(shù)據(jù)庫企業(yè)噴涌而出；作為IT系統(tǒng)中最核心的軟件之一，相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出臺也為中國數(shù)據(jù)庫發(fā)展帶來重大利好。

然而，正如不是每一次創(chuàng)新都能帶來產(chǎn)業(yè)革命，當(dāng)前繁榮發(fā)展的背后也隱藏著隱憂；隨著經(jīng)濟(jì)下行周期的到來，中國數(shù)據(jù)庫需要盡快在業(yè)務(wù)落地上找到突破口。

金融業(yè)數(shù)據(jù)庫使用情況一直是數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。1998年，IBM DB2、Informix在金融核心系統(tǒng)落地商用，奠定了此后20年大小機(jī)在核心系統(tǒng)的格局；如今，金融業(yè)成為大小機(jī)下移的急先鋒。隨著近年來數(shù)據(jù)庫國產(chǎn)化工作推進(jìn)，中國數(shù)據(jù)庫在金融業(yè)IT系統(tǒng)規(guī)模增速喜人，但質(zhì)量仍存在隱患。

據(jù)金融信息化研究所2022年編撰的《金融業(yè)數(shù)據(jù)庫供應(yīng)鏈安全發(fā)展報(bào)告》顯示，當(dāng)前銀行業(yè)辦公系統(tǒng)與一般系統(tǒng)中國數(shù)據(jù)庫使用比例已突破50%，但在核心系統(tǒng)使用比例仍在15%左右；而在證券和保險(xiǎn)業(yè)，非核心系統(tǒng)中國數(shù)據(jù)庫使用比例均低于30%，核心系統(tǒng)低于20%。

需知核心系統(tǒng)與非核心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采購價(jià)格有倍數(shù)差異，無法突破核心系統(tǒng)可能使許多數(shù)據(jù)庫廠商難以形成商業(yè)正循環(huán)，最終影響到其業(yè)務(wù)連續(xù)性；而金融行業(yè)對中國數(shù)據(jù)庫的投資占整體的46%，如果在金融業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)庫廠商無法商業(yè)正向閉環(huán)，在其它行業(yè)“找補(bǔ)”將更加艱難。

中國數(shù)據(jù)庫市場內(nèi)卷也是構(gòu)成危機(jī)的主要因素。據(jù)信通院2022年編撰的《數(shù)據(jù)庫發(fā)展研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，中國數(shù)據(jù)庫廠商數(shù)量占全球總量的32%，是除美國外全球第二大數(shù)據(jù)庫廠商發(fā)源地；但中國數(shù)據(jù)庫市場規(guī)模只占全球的5.2%?！吧嘀嗌佟钡木置婕由蠌S商間核心技術(shù)“大同小異”的特點(diǎn)，導(dǎo)致在競標(biāo)中各中國數(shù)據(jù)庫難免陷入低價(jià)競爭，進(jìn)一步加深商業(yè)難以正向閉環(huán)的惡性循環(huán)。

近年來不時傳出中國數(shù)據(jù)庫廠商因項(xiàng)目虧損導(dǎo)致不得不對客戶“停服”的不良事件，一方面損害了行業(yè)對中國數(shù)據(jù)庫的信任度，另一方面也打擊了資本市場對產(chǎn)業(yè)向好發(fā)展的信心。

總體來講，當(dāng)前中國數(shù)據(jù)庫雖有強(qiáng)勢發(fā)展勁頭，但從關(guān)鍵行業(yè)應(yīng)用情況及市場發(fā)展趨勢來看，仍面臨產(chǎn)業(yè)突圍的關(guān)鍵戰(zhàn)斗。

多主數(shù)據(jù)庫或是突圍關(guān)鍵缺口

事實(shí)上，中國數(shù)據(jù)庫并非沒有出海的野心。OceanBase曾在菲律賓第一大電子錢包GCash有過成功案例。但在非互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的交易型數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，在“自家園子”尚未成功戰(zhàn)勝Oracle、DB2等廠商的中國數(shù)據(jù)庫，尚無信心面對出海后更加腥風(fēng)血雨的競爭。萬丈高樓平地起，中國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)突圍的方向仍是不斷提升自身實(shí)力。

然而，提升自己同樣需要找到方向。西方數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)廠商起步遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于國內(nèi)，在引擎、管理系統(tǒng)乃至算法等方向均有深厚技術(shù)積累；雖然MySQL和PostgreSQL的開源化幫助其它廠商拉近了技術(shù)代差，但實(shí)際產(chǎn)品水平仍有不小差距。更難拉近的是使用經(jīng)驗(yàn)上的鴻溝，因?yàn)檐浖拇呤焱强恐罅坑脩舴答亖硗瓿傻模鄙偈褂皿w驗(yàn)與反饋的中國數(shù)據(jù)庫必然會有更多的Bug和更少的功能，使最終用戶的使用體驗(yàn)差距更大。

總體來說，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)是一個優(yōu)勢積累型的市場，一味追趕永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先，唯有通過革命性創(chuàng)新開辟新賽道，才有機(jī)會改變格局。如今，這一革命性創(chuàng)新似乎已經(jīng)顯現(xiàn)，這就是多主數(shù)據(jù)庫。

什么是多主數(shù)據(jù)庫？簡單來說，就是集群中所有節(jié)點(diǎn)可以同時讀寫數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)基于數(shù)據(jù)分片實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)同時讀寫的數(shù)據(jù)庫，在某一時刻能夠讀寫某一個分片的節(jié)點(diǎn)仍只有一個，其本質(zhì)仍是“一主多備”的架構(gòu)；而多主數(shù)據(jù)庫中，任何數(shù)據(jù)分片都能在任何時刻被所有節(jié)點(diǎn)并發(fā)讀寫。這樣做的顯著好處是線性提升了數(shù)據(jù)庫的并發(fā)度，使數(shù)據(jù)庫性能可以沒有瓶頸的橫向擴(kuò)展；而分片型數(shù)據(jù)庫的性能嚴(yán)重依賴分片策略，如果某個分片訪問頻度過高則將導(dǎo)致性能瓶頸。

此外，多主數(shù)據(jù)庫還有穩(wěn)定時延、節(jié)省資源、提升運(yùn)維效率等優(yōu)勢。早在上個世紀(jì)80年代，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)就興起了對多主數(shù)據(jù)庫的研究，但至今穩(wěn)定商用案例仍只有Oracle RAC，這也支撐它成為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的絕對王者。當(dāng)前多主數(shù)據(jù)庫賽道還有大量空間，一旦取得突破，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)格局仍有顛覆的可能性。

筆者認(rèn)為多主數(shù)據(jù)庫是中國數(shù)據(jù)庫的一個關(guān)鍵突破口。對于多主數(shù)據(jù)庫來說，單機(jī)能力與集群規(guī)模是其一體兩面，二者可以相互彌補(bǔ)，這給予中國數(shù)據(jù)庫以規(guī)模換性能的重要機(jī)會。

從過去二十年發(fā)展看，中國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)發(fā)展大方向就是集群化。由于數(shù)據(jù)庫單機(jī)性能瓶頸，加上國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)市場高度發(fā)達(dá)帶來高并發(fā)訴求凸顯，中國數(shù)據(jù)庫大都往不斷擴(kuò)大集群規(guī)模的方向發(fā)展，也因此在集群數(shù)據(jù)管理上積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

然而，不改變主從數(shù)據(jù)庫的本質(zhì)，集群規(guī)模擴(kuò)大反而會導(dǎo)致事務(wù)處理時延增加，無法真正提升交易性能；而多主數(shù)據(jù)庫可以在提升并發(fā)度的同時不影響事務(wù)效率，進(jìn)而真正激發(fā)出集群威力。

近年來的產(chǎn)業(yè)動態(tài)也證明了這一點(diǎn)。早在2022年3月，阿里云就發(fā)布了其基于存算分離的多主架構(gòu)PolarDB方案；2023年3月，華為宣布其基于存算分離和自研Cantian引擎，可幫助主備數(shù)據(jù)庫升級多主架構(gòu)，并于同年9月將Cantian引擎正式開源；9月的DTCC數(shù)據(jù)庫技術(shù)大會上，優(yōu)炫軟件正式發(fā)布其基于共享存儲的數(shù)據(jù)庫多讀多寫方案，萬里數(shù)據(jù)庫也解讀了其通過Cantian引擎實(shí)現(xiàn)GreatDB多主架構(gòu)的最新進(jìn)展；10月，金融數(shù)據(jù)庫技術(shù)大會上，金融信息化研究所攜10家中國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)軍企業(yè)，共同啟動金融多主數(shù)據(jù)庫應(yīng)用推進(jìn)計(jì)劃?？梢哉f，中國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)已經(jīng)全面瞄準(zhǔn)多主架構(gòu)這一關(guān)鍵缺口，開啟了一場轟轟烈烈的突圍戰(zhàn)爭了。

突圍關(guān)鍵：集中力量于一個缺口

雖然方向明確，但突破多主數(shù)據(jù)庫依然困難重重。多主數(shù)據(jù)庫完全實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定商用乃至國際領(lǐng)先，還有許多技術(shù)難題需要攻克。

比如，多主數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)間如何高效的交換緩存數(shù)據(jù)，這是事務(wù)的隔離性能否保障的關(guān)鍵；再比如，當(dāng)集群規(guī)模擴(kuò)大后，多主集群內(nèi)如何高效管理，節(jié)點(diǎn)故障如何防止腦裂；還有多主集群使用的共享存儲能否應(yīng)對整個集群的高并發(fā)訪問，能否承擔(dān)一些近數(shù)據(jù)計(jì)算工作以緩解計(jì)算集群壓力等等。每一個問題放眼全球數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)都沒有“標(biāo)準(zhǔn)答案“可以借鑒，我們需要“摸著石頭過河”。

事實(shí)上，“摸著石頭過河”對中國科技界不是新鮮事，我們在很多科技領(lǐng)域都已探索至無人區(qū)，依然能夠?qū)崿F(xiàn)突破性創(chuàng)新。但以當(dāng)前中國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)陣型來看，在多主數(shù)據(jù)庫之路迅速取得突破恐怕難言輕易。由于數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品具有極強(qiáng)的商業(yè)屬性，難以像其它尖端技術(shù)領(lǐng)域由國家牽頭研發(fā)，導(dǎo)致中國數(shù)據(jù)庫從業(yè)人數(shù)眾多，但力量分散，任何一個廠商都難以獨(dú)自攻克多主數(shù)據(jù)庫難題。

據(jù)信通院統(tǒng)計(jì)，中國43%的數(shù)據(jù)庫企業(yè)人數(shù)小于50人，只有前9%的企業(yè)擁有50-200人的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)；而交換機(jī)、存儲等多主數(shù)據(jù)庫必須的硬件基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)，也尚未與數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)廣泛的研發(fā)合作。與之對比，數(shù)據(jù)庫行業(yè)巨頭Oracle常年保持上千人的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)，且自身擁有強(qiáng)大的存儲研發(fā)能力，其ASM本身就是一個能力超強(qiáng)的存儲軟件，才能打造出業(yè)界經(jīng)典的多主數(shù)據(jù)庫Oracle RAC。

借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)務(wù)之急是中國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)如何擰成一股繩，共同朝著既定目標(biāo)分工合作攻克難關(guān)，而不再是各自為戰(zhàn)、無效內(nèi)卷，筆者認(rèn)為，此事非政策性機(jī)構(gòu)牽頭不能完成。

令人振奮的消息很快傳來了。10月13日，在2023金融業(yè)數(shù)據(jù)庫技術(shù)大會-數(shù)據(jù)庫技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展分論壇中，金融信息化研究所攜10家數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)軍企業(yè)，共同啟動金融多主數(shù)據(jù)庫應(yīng)用行動計(jì)劃。

據(jù)筆者了解，金融信息化研究所主要承接人民銀行金融科技研究課題，長期耕耘于中國金融科技研究咨詢與產(chǎn)業(yè)孵化工作，與中國人民銀行下屬的中國金融電子化集團(tuán)有緊密聯(lián)系；而由金融信息化研究所主辦的金融業(yè)數(shù)據(jù)庫技術(shù)大會歷年均有人行、銀監(jiān)會、國有大行和股份制大行等高層領(lǐng)導(dǎo)與會，在業(yè)內(nèi)影響力巨大。一言以蔽之，金融信息化研究所完全有能力對多主數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行統(tǒng)籌推進(jìn)，此次應(yīng)用行動計(jì)劃具有極強(qiáng)的落地性。

參與行動的首批企業(yè)也頗有意思。有阿里、奧星貝斯、達(dá)夢、南大通用四大行業(yè)巨頭壓陣，天翼云、萬里數(shù)據(jù)庫、優(yōu)炫數(shù)據(jù)庫等近年來在多主數(shù)據(jù)庫取得商用突破的新興廠商也加入其中，云和恩墨的出現(xiàn)則意味著openGauss生態(tài)同樣有意邁向多主架構(gòu)。

更為讓人眼前一亮的，是此次代表華為出席的，是國產(chǎn)高端存儲領(lǐng)軍企業(yè)華為存儲，這意味著此次合作不再僅僅是數(shù)據(jù)庫界的大聯(lián)歡，而是整個IT產(chǎn)業(yè)界的歷史性握手。首批企業(yè)組成呈現(xiàn)生態(tài)多樣化、路線多樣化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多樣化的特點(diǎn)，而金融信息化研究所則可驅(qū)動金融行業(yè)提供廣泛的產(chǎn)品應(yīng)用與催熟場景。期待在行動計(jì)劃工作組的統(tǒng)籌下，各與會組織可以合理分工、充分合作，共同加速中國多主數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定落地商用。

無數(shù)勝利的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，發(fā)現(xiàn)缺口、集中力量突破，是打贏局部戰(zhàn)爭、進(jìn)而取得全面戰(zhàn)爭勝利的關(guān)鍵。如今，在政策機(jī)構(gòu)的統(tǒng)籌牽引下，中國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)正積聚力量向多主數(shù)據(jù)庫發(fā)起沖擊。在空前的壓強(qiáng)投入下，期待中國數(shù)據(jù)庫破繭化蝶的一天。

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