2020年全國兩會期間，合肥工業(yè)大學應用數學研究所所長檀結慶在媒體采訪中提到：“國產數據庫只占據不到7%的市場份額，尤其在數據庫最核心的交易業(yè)務中，鮮有能跟甲骨文同臺競爭并實現替換的產品。”
彼時“去IOE”浪潮已經興起十多年的時間，但囿于性能、穩(wěn)定性等客觀因素，銀行、能源、電信等傳統(tǒng)業(yè)務，對國產數據庫依然是“不敢用、不愿用、不想用”的態(tài)度，無形中為國產數據庫產業(yè)制造了一個天花板。
現在，這樣的景象正在成為過去式。
華為數據存儲與優(yōu)炫軟件日前聯(lián)合發(fā)布“數據庫存算分離聯(lián)合解決方案”，同時推出了高可靠、高性能共享存儲多寫多讀集群數據庫解決方案，旨在通過先進的存儲技術和創(chuàng)新的設計，滿足金融、運營商、能源、制造、政務等傳統(tǒng)業(yè)務場景下的數據庫替代需求。
放在數智化轉型的語境下，這樣的合作到底意味著什么，能否打破國產數據庫產業(yè)的天花板？
01 國產數據庫：百花齊放，多而不強
和操作系統(tǒng)、中間件等基礎軟件相比，數據庫是國產替代最為迅猛的市場。然而外界對國產數據庫的印象，看起來并不太樂觀，用一句話來形容的話：數量上百花齊放，市場競爭力卻只能說“多而不強”。
為何會出現這樣的局面？外界的討論有很多，并產生了兩種主流觀點。
一種說法是國產數據庫的起點比較晚。
早在1978年，Oracle就推出了第一版數據庫，那時候中國的信息化轉型進程還無從談起。2000年前后，國內出現了第一批數據庫企業(yè)，但全球數據庫產業(yè)已經走完了競爭、并購、退出的過程，形成了典型的IOE格局，I是指服務器提供商IBM，O是指數據庫軟件提供商Oracle，E則是指存儲設備提供商EMC。
2014年后，在政策和市場紅利的驅動下，國產數據庫產業(yè)百花齊放，卻未能改變Oracle、IBM等主導市場的格局，國產數據庫只能占領一些縫隙市場。國產數據庫的數量越來越多，結果卻是高度的碎片化。
圖：2023年墨天輪中國數據庫排行榜每月收錄數量
按照信通院與墨天輪的統(tǒng)計，目前國內有280多個數據庫產品。可稍微再深挖一些，超過60%的國產數據庫廠商不足100人，超過500人的企業(yè)不到10%，再加上協(xié)同合作的不足，原本就相對薄弱的研發(fā)能力無法形成合力，難以進入金融、能源等“穩(wěn)定性大于天”的業(yè)務場景，生存環(huán)境一直比較艱難。
另一種解釋是國產數據庫的架構問題。
2008年左右，在阿里等互聯(lián)網巨頭的倡導下，“去IOE”浪潮如火如荼。當時中國互聯(lián)網已經進入到高速增長期，出現了雙11購物節(jié)等數據量和用戶量激增的場景，而IOE架構欠缺橫向擴展能力，無法滿足激增的性能訴求和靈活擴容訴求，一些企業(yè)開始使用通用服務器打造靈活易擴展的分布式數據庫。
在數據庫的架構上，為了消除不必要的數據搬移延遲和功耗，看似提高效率并降低了成本的存算一體架構，逐漸被互聯(lián)網企業(yè)所追捧。存算一體的優(yōu)勢很明顯，短板也同樣明顯。為了實現高可靠，通常采用一主多從的架構，多個從節(jié)點大部分時間都處于閑置狀態(tài)，導致CPU資源利用率極低。而且服務器出現故障后，無法自動切換，需投入大量人力和時間手工恢復數據。
即使達夢、南大通用等老牌國產數據庫廠商，仍在堅持存算分離架構，可當整個市場的注意力轉向時，一兩家企業(yè)無法左右行業(yè)的風向。像銀行這樣對穩(wěn)定性要求苛刻的傳統(tǒng)業(yè)務，由于國產化數據庫無法滿足需求，不得不把訂單交給國外廠商。
當存算一體架構被越來越多人詬病，數據傳輸性能的短板被填補后，存算分離的架構再度被推向臺前。華為數據存儲與優(yōu)炫軟件的合作，就是新背景下的敘事，試圖用軟硬結合的方式闖出一條新路。
02 多寫多讀集群：難題背后的新解法
存算分離的概念不難理解，簡單地說就是分別構建計算資源池和存儲資源池，全局共享一份數據，一些不必要的消耗可以被避免，進一步提升了數據庫的性能，即使某個服務器出現了故障，也不會導致數據丟失。
在存算分離的架構下，華為數據存儲與優(yōu)炫軟件共同發(fā)布了“數據庫存算分離聯(lián)合解決方案”，主要包含三個子方案：
一是主備集群部署方案，采用數據庫一主一從架構，保證業(yè)務高可用，并具備易部署、易管理等特點，適用于OA、門戶、郵箱、訂單管理等業(yè)務系統(tǒng)；
二是讀寫分離集群部署方案，采用一主多從架構，通過存算分離＋主從數據強一致性技術確保從節(jié)點可讀，具有高性能、易擴展、高可靠等優(yōu)勢，適用于金融賬務系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)、生產制造、研發(fā)系統(tǒng)等中大型關鍵交易應用；
三是多寫多讀集群部署方案，采用多主架構，通過共享存儲＋SRAC技術確保全局節(jié)點數據讀寫強一致性，并達成多寫多讀、負載均衡、腦裂控制等效果，具備極高的可靠性與性能擴展?jié)摿Γm用于金融、電信、能源、交通、財稅、生產制造等行業(yè)中對可用性、性能要求極高的大型核心交易系統(tǒng)。
三個子方案對應著不同的業(yè)務場景，其中最為矚目的正是多寫多讀集群部署方案，在很大程度上關系著國產數據庫能否在最核心的交易業(yè)務中實現對Oracle RAC的替代。
以一個常見的支付場景為例：當銀行拒絕用戶的支付請求時，需要快速查詢用戶過往的支付習慣，判斷支付請求是否有風險，同時以彈窗的方式進行風險提示。這就需要數據庫有很高的處理復雜事務的能力，業(yè)務的連續(xù)性要求高、絕對的高可用性、業(yè)務和數據的一致性，以及一定的可擴展性。
國內對RAC的替代由來已久，大多采用三種方式：中間件模擬、分布式數據庫以及類似RAC的技術路線。優(yōu)炫軟件的“多寫多讀集群部署方案”，采用的就是RAC的路線，可以直接進行國產替代。
除了優(yōu)炫軟件持續(xù)10年時間的高壓投入，存儲性能在攻克多寫多讀集群的難題中扮演了至關重要的角色。
想要實現多寫多讀集群，存儲環(huán)節(jié)面臨著多個節(jié)點并發(fā)讀寫、極高的并發(fā)吞吐量、高可靠性等挑戰(zhàn)，華為OceanStor Dorado全閃存存儲50μs的極致時延、2100萬IOPS和極致穩(wěn)定的 SmartMatrix 全互聯(lián)架構，讓整體性能比同等配置的普通存儲提升了30%，可滿足不同類型的交易型業(yè)務訴求。
數據庫系統(tǒng)遵循“木桶理論”，硬件和軟件任何一環(huán)存在短板，都將制約數據庫的發(fā)展。華為數據存儲和優(yōu)炫軟件的合作，無疑為整個數據庫行業(yè)提供了新的解題思路：優(yōu)炫數據庫的軟件優(yōu)勢和華為OceanStor閃存存儲的硬件優(yōu)勢融合后，原先橫亙在國產數據庫頭上的“魔咒”悄然被解除。
03 越過山丘：行業(yè)已經形成了新共識
如果說十幾年前的“去IOE”浪潮中，過于聚焦互聯(lián)網業(yè)務的需求，選擇性忽略了傳統(tǒng)業(yè)務的訴求。華為數據存儲和一眾數據庫廠商的聯(lián)合創(chuàng)新，目的正是為了關鍵行業(yè)的核心系統(tǒng)上，不斷縮小與國際領先梯隊在性能、可靠性上的差距，提升國產數據庫的綜合競爭力。
特別是在“存算分離”架構上，不只是優(yōu)炫軟件，華為數據存儲已經和不少數據庫廠商推出聯(lián)合解決方案，在不少領域實現了跨越式升級。
比如萬里數據庫與華為數據存儲聯(lián)合發(fā)布的“存算分離&多主架構聯(lián)合創(chuàng)新方案，突破了數據庫多讀多寫的業(yè)界難題，大幅提升了數據庫性能，同時降低系統(tǒng)的建設成本。以性能為例，通過數據庫跨節(jié)點緩存池化技術，實現了全局表并發(fā)讀寫、事務并發(fā)處理能力，相比于傳統(tǒng)的主備數據庫和分片數據庫，性能在不同場景下可提升10倍。
再比如華為數據存儲與南大通用共同發(fā)布的“金融核心級數據庫高可用解決方案”，基于存算分離+共享存儲架構，聯(lián)合GBase南大通用數據庫和華為OceanStor閃存存儲，提供了滿足金融核心系統(tǒng)要求的高性能、高可用數據庫解決方案。
其中一個不可小覷的創(chuàng)新是雙重容災機制，在應用層實現了基于邏輯復制的數據庫容災、備庫可讀，在存儲層依托OceanStor閃存存儲HyperMetro A-A雙活能力，確保數據高效、完整復制到容災站點，且不影響工作站點性能，確保RPO=0，確保數據不丟失、業(yè)務快速恢復，滿足金融核心系統(tǒng)的業(yè)務要求。
國產數據庫以往被頻頻詬病各自為戰(zhàn)，對比IOE這樣的“黃金組合”，國內數據庫市場可謂一盤散沙。不同廠商間缺少密切的合作，無法構建一個良性生態(tài)系統(tǒng)，無法脫離國外品牌為主導的生態(tài)圈，導致多而不強的市場格局。
優(yōu)炫軟件、萬里數據庫、南大通用、海量數據……華為數據存儲就像是一條紐帶，把不同數據庫廠商凝聚在了一起，也許現階段的生態(tài)協(xié)作還不是特別緊密，但“存算分離+共享存儲架構”已經是一種行業(yè)共識。
借用一位數據庫從業(yè)者的說法：國內數據庫行業(yè)并不缺少優(yōu)秀的工程師，重要的是找到正確的問題與正確的方向去發(fā)力。
沿循這樣的邏輯，隨著越來越多的數據庫廠商選擇華為作為伙伴，和華為數據存儲進行聯(lián)合方案創(chuàng)新，一個有利于國產數據庫產業(yè)崛起的良性生態(tài)，已經初具雛形。在自主創(chuàng)新的道路上默默苦行了十幾年的中國數據庫產業(yè)，正在越過山丘，等待他們的，將是一個繁榮的數據庫生態(tài)。
04 寫在最后
市場咨詢機構Gartner曾在2022年發(fā)布的《數據庫中國市場指南報告》中預測：到2025年，中國分析型數據庫市場來自海外廠商的將只剩下30%，交易型數據庫市場海外廠商市場也只會剩下50%左右。
可能在一年多以前，不少人還會對Gartner的預測數據表示懷疑，畢竟IOE在交易型數據庫市場還是不可替代的存在。伴隨著“存算分離+共享存儲架構”的不斷創(chuàng)新、突圍，Gartner的預測離現實已經越來越近。
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