數(shù)據(jù)庫(kù)春風(fēng)得意，一文看盡花落何方

數(shù)據(jù)庫(kù)向云轉(zhuǎn)移的大趨勢(shì)勢(shì)不可擋，在2021年的表現(xiàn)就更加強(qiáng)勁。

第一，超過(guò)一半的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用將被部署或遷移到云平臺(tái)。

數(shù)據(jù)庫(kù)本地部署還是上云托管，以前對(duì)大多數(shù)用戶而言，都是一個(gè)大問(wèn)題，這么關(guān)鍵的數(shù)據(jù)資產(chǎn)放到云上，是否會(huì)安全呢？云能保證數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)嗎？

事實(shí)證明，云上的數(shù)據(jù)庫(kù)托管不但安全，而且用戶應(yīng)用的成本大大降低。

2020年12月2日，AWS就宣稱使用AWS數(shù)據(jù)庫(kù)遷移服務(wù)（DMS）將30多萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)遷移到了其云平臺(tái)上。Amazon DMS早在2016年推出，使亞馬遜的客戶可以將傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)輕松地遷移到其云基礎(chǔ)架構(gòu)上，同時(shí)避免停機(jī)。

在過(guò)去幾年，成千上萬(wàn)的客戶包括三星電子、道瓊斯等已使用AWS數(shù)據(jù)庫(kù)遷移服務(wù)遷移了數(shù)據(jù)庫(kù)。

云服務(wù)商自己也身先士卒。2009年，阿里巴巴用開(kāi)源的MySQL替代了Oracle。2010年，阿里巴巴又基于MySQL著手打造開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)AliSQL，并對(duì)淘寶商品庫(kù)進(jìn)行改造。2012年，AliSQL支撐了首個(gè)“雙11”。2013年，已經(jīng)家喻戶曉的淘寶下線最后一個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)

早在2019年，AWS就將其消費(fèi)者業(yè)務(wù)近7500個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)遷移到了多個(gè)AWS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，涉及超過(guò)75 PB的內(nèi)部數(shù)據(jù)。

2020年10月，Gartner發(fā)布的報(bào)告稱，到2022年，所有數(shù)據(jù)庫(kù)中的75%將被部署或遷移到云平臺(tái)，只有5%被考慮返回到本地部署環(huán)境。到2023年，云數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的收入將占DBMS市場(chǎng)收入總額的50%。

中國(guó)軟件網(wǎng)認(rèn)為，2021年，在國(guó)內(nèi)超過(guò)一半的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用將被部署或遷移到云平臺(tái)。

第二，將數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用遷移到云上，其優(yōu)勢(shì)不斷得到強(qiáng)化。

Amazon DMS總經(jīng)理Dan Neault曾在一篇博文中表示，客戶改用亞馬遜的替代云托管數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得諸多好處，比如降低資金和運(yùn)營(yíng)成本，提高可擴(kuò)展性，以及享用按需付費(fèi)的商業(yè)模式，僅針對(duì)使用的服務(wù)向客戶收費(fèi)等。

正如前文所說(shuō)，AWS將存儲(chǔ)在近7500個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中的75 PB內(nèi)部數(shù)據(jù)遷移到多項(xiàng)AWS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，仔細(xì)分析了成本和性能，并得出如下的結(jié)論：

降低成本。基于AWS的應(yīng)用規(guī)模以及所享受的折扣率，將數(shù)據(jù)庫(kù)成本降低了60％以上。從Oracle切換到AWS可使周期客戶報(bào)告的成本節(jié)省90％。

提升性能。面向消費(fèi)者的應(yīng)用程序延遲降低40％。

管理簡(jiǎn)化。切換到托管服務(wù)可將數(shù)據(jù)庫(kù)管理支出減少70％。

三星電子將三大洲的逾11億用戶從Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)遷移到了Amazon Aurora，數(shù)據(jù)庫(kù)成本降低了44%。益百利將其消費(fèi)者平臺(tái)從Microsoft SQL Server遷移到了Amazon DynamoDB，將之前的整體式架構(gòu)改造成了基于微服務(wù)的架構(gòu)。因此，處理數(shù)據(jù)最多增加75%，并將服務(wù)器的部署時(shí)間從60天至90天縮減至數(shù)小時(shí)。

第三，云數(shù)據(jù)庫(kù)成為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。

Gartner DBMS市場(chǎng)數(shù)據(jù)表明，2020年DBMS的市場(chǎng)總收入為554億美元，其中170億美元來(lái)自云DBMS產(chǎn)品,占DBMS市場(chǎng)總額的31%。在DBMS收入增長(zhǎng)的76億美元總額中，云DBMS這個(gè)部分貢獻(xiàn)了60億美元，占DBMS總收入增長(zhǎng)的70%。

云收入在DBMS總收入中占比增加，用戶對(duì)本地產(chǎn)品的興趣不斷下降。AWS就宣稱，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)是其業(yè)務(wù)增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。

Forrester的研究發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)化、性能和安全性是數(shù)據(jù)庫(kù)云服務(wù)三個(gè)關(guān)鍵的差異化因素。AWS、Oracle、MongoDB、微軟和谷歌是這個(gè)市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者；Redis Labs、阿里云、SAP和IBM是強(qiáng)勁表現(xiàn)者；騰訊、EnterpriseDB和Rackspace是競(jìng)爭(zhēng)者。

參加數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的大會(huì)，幾乎沒(méi)有不談云原生數(shù)據(jù)庫(kù)。2021的發(fā)展趨勢(shì)是云原生數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)力越來(lái)越大，用戶不得不考慮，“我家的數(shù)據(jù)庫(kù)云原生了嗎？”

圖片來(lái)源：信通院

信通院領(lǐng)導(dǎo)制定了云原生數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)分為基礎(chǔ)能力要求、平臺(tái)可觀測(cè)能力要求、資源管理能力要求、服務(wù)可用性、數(shù)據(jù)可靠性、安全性、按需付費(fèi)能力及數(shù)據(jù)庫(kù)性能八大方面。

目前已有阿里云、華為、騰訊云三家廠商通過(guò)云原生數(shù)據(jù)庫(kù)的首批評(píng)估。

第二，云原生數(shù)據(jù)庫(kù)的核心是存儲(chǔ)與計(jì)算分離。

相關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，云原生數(shù)據(jù)庫(kù)的核心是存儲(chǔ)與計(jì)算分離，同時(shí)還必須具備高性能、高可擴(kuò)展、一致性、符合標(biāo)準(zhǔn)、容錯(cuò)、易于管理和多云支持等特性。

從數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的角度來(lái)說(shuō)，計(jì)算和存儲(chǔ)分離架構(gòu)可以使得計(jì)算和存儲(chǔ)獨(dú)立伸縮，需要存儲(chǔ)時(shí)添加存儲(chǔ)，需要計(jì)算時(shí)增加計(jì)算，云計(jì)算中存儲(chǔ)和計(jì)算獨(dú)立計(jì)費(fèi)的模式，可以彈性滿足用戶的需求。

同時(shí)，使用同樣的計(jì)算環(huán)境下?lián)碛懈鼉?yōu)的查詢響應(yīng)時(shí)間，并支持高并發(fā)，得到更好的用戶體驗(yàn)。

阿里云李飛飛曾經(jīng)表示，“傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)像馬車(chē)一樣被淘汰。” 而在云生態(tài)發(fā)展下，云原生數(shù)據(jù)庫(kù)已成為不可逆的趨勢(shì)之一。在規(guī)?；瘞?lái)的邊際成本下降即云原生帶來(lái)的技術(shù)紅利以及經(jīng)濟(jì)紅利，向云原生技術(shù)演進(jìn)的趨勢(shì)是自然發(fā)生并非常清晰的，不論用公共云還是專(zhuān)有云私有化部署，都一樣。

從開(kāi)發(fā)者角度而言，云原生是一種最大化享受云計(jì)算紅利的技術(shù)理念，包括但不限于彈性伸縮、按量付費(fèi)、開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)、Serverless化等能力，將推動(dòng)軟件重塑生命周期。在支持Serverless化等能力方面，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用走到前面。

第一，推出Serverless數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)的企業(yè)不斷增加。

2018年，Amazon Aurora Serverless v1問(wèn)世，目前已被成千上萬(wàn)的客戶用做高效益的數(shù)據(jù)庫(kù)選項(xiàng)，以應(yīng)對(duì)低流量、間歇性或不可預(yù)知流量(如測(cè)試和開(kāi)發(fā)工作負(fù)載)的應(yīng)用需求。2020年12月，Amazon Aurora Serverless v2推出。

2020年12 月 20 日，騰訊云重磅發(fā)布了自研云原生數(shù)據(jù)庫(kù) TDSQL-C Serverless (原 CynosDB Serverless)，這是國(guó)內(nèi)首款計(jì)算和存儲(chǔ)全Serverless 架構(gòu)的云原生MySQL。

此前，2020年4月，騰訊云正式發(fā)布了國(guó)內(nèi)首個(gè)基于Serverless技術(shù)開(kāi)發(fā)的新型數(shù)據(jù)庫(kù)“PostgreSQL for Serverless”，其具備完全自動(dòng)化的擴(kuò)容能力，能夠最快1秒完成部署，讓成本降低達(dá)70%。

阿里云云原生Lindorm重點(diǎn)打造Serverless能力：用戶可以通過(guò)API定義對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)資源的要求，包括可用性、延遲、一致性、部署位置等，并且不再需要為不確定的業(yè)務(wù)流量去評(píng)估存儲(chǔ)、請(qǐng)求等資源，完全收斂精力到業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)，加速數(shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新，體現(xiàn)云計(jì)算的按需使用、極致彈性。

第二，Serverless數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)性能越來(lái)越好。

Amazon Aurora Serverless v1可在5到50秒內(nèi)擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)容量，在需要時(shí)每次將容量翻倍，且由于它是無(wú)服務(wù)器的，客戶也無(wú)需操心數(shù)據(jù)庫(kù)容量管理。

升級(jí)版本Amazon Aurora Serverless v2能夠在不到一秒鐘的時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù)庫(kù)工作負(fù)載擴(kuò)展到數(shù)十萬(wàn)個(gè)事務(wù)。它能精細(xì)化調(diào)整容量，而不是每次需要擴(kuò)展工作負(fù)荷時(shí)都將容量翻倍，從而為滿足應(yīng)用程序需求提供合適的數(shù)據(jù)庫(kù)資源。

借助Amazon Aurora Serverless v2，客戶只需為使用的容量付費(fèi)，與按高峰負(fù)載而配置的容量成本相比，可以節(jié)省多達(dá)90%的數(shù)據(jù)庫(kù)成本。

Serverless具備完全自動(dòng)化的無(wú)感擴(kuò)容能力，能夠隨著用戶業(yè)務(wù)的請(qǐng)求數(shù)的增加和減少，智能化“膨脹”和“縮小”，實(shí)現(xiàn)資源的自動(dòng)“吞吐”。從此以后，開(kāi)發(fā)者可以真正的完成 Serverless 架構(gòu)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，專(zhuān)注于業(yè)務(wù)本身，免除運(yùn)維，按需付費(fèi)。

專(zhuān)家認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)庫(kù)Serverless能力的核心關(guān)鍵是隔離和調(diào)度，前者需要解決共享資源下的穩(wěn)定性問(wèn)題，確保租戶之間不會(huì)產(chǎn)生影響；后者需要解決資源的按需供應(yīng)和高效利用，確保集群負(fù)載均衡，并能根據(jù)業(yè)務(wù)流量快速?gòu)椥陨炜s。

第一，開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)增大，商用數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)萎縮。

IDC預(yù)計(jì)到2021年，年產(chǎn)值296億美元的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)會(huì)收縮20%至30%，原因是并認(rèn)為Oracle無(wú)法足夠快地從傳統(tǒng)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)向基于云的訂購(gòu)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型。

市場(chǎng)發(fā)展顯示，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)逐漸遷移到SaaS，大多數(shù)產(chǎn)品使用免費(fèi)開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)。

社交媒體、物聯(lián)網(wǎng)和非結(jié)構(gòu)化/半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等快速的增長(zhǎng)，這些使用場(chǎng)合不適合SQL標(biāo)準(zhǔn)。眾多的免費(fèi)開(kāi)放源代碼選項(xiàng)日益穩(wěn)定、功能日益強(qiáng)大，其中大多數(shù)選項(xiàng)是“Not Only SQL”（NoSQL），因此極其適合上述使用場(chǎng)合。

專(zhuān)家認(rèn)為，由于摩爾定律帶來(lái)了處理器、內(nèi)存、固態(tài)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)吞吐量等方面的改進(jìn)，同時(shí)提升快速處理NoSQL使用場(chǎng)合和SQL使用場(chǎng)合的能力，并逐漸使純SQL數(shù)據(jù)庫(kù)淪為邊緣化。

第二，開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)企業(yè)上市增多，創(chuàng)造更多高市值神話。

扎根數(shù)據(jù)服務(wù)領(lǐng)域，眾多數(shù)據(jù)庫(kù)新派企業(yè)，在開(kāi)源自己的產(chǎn)品同時(shí)，不斷通過(guò)商業(yè)運(yùn)營(yíng)，發(fā)展壯大自己。

MongoDB是支持現(xiàn)代商業(yè)應(yīng)用程序的最流行的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)之一。MongoDB的文檔式的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品長(zhǎng)期位列NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)第一。2017年10 月 20 日，MongoDB 在納斯達(dá)克上市。2020年12月市值達(dá)到163億美元。

MongoDB于2016推出了MongoDB的云版本——Atlas。Atlas的產(chǎn)品可以跨多個(gè)云平臺(tái)，可在AWS、谷歌云平臺(tái)和微軟Azure上運(yùn)行，給客戶帶來(lái)了更多的便利和好處，提供了更多的選擇，支持眾多使用場(chǎng)景。

云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)供應(yīng)商Redis Labs是一家專(zhuān)注于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的公司。和傳統(tǒng)開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)公司一樣，它針對(duì)普通用戶提供免費(fèi)的服務(wù)，但會(huì)對(duì)企業(yè)用戶進(jìn)行收費(fèi)。相比同行，公司提供的數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案的處理速度要更加快，因?yàn)樗茉诜?wù)器的內(nèi)存里直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。

Redis Labs的DBaaS繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)品種類(lèi)，以支持新的使用場(chǎng)景。Redis Cloud Essentials在眾多云平臺(tái)（包括AWS、谷歌云平臺(tái)、IBM SoftLayer和微軟Azure）上提供全面管理、Serverless和托管的Redis Enterprises數(shù)據(jù)庫(kù)即服務(wù)。企業(yè)使用Redis支持實(shí)時(shí)分析、大批量事務(wù)、社交應(yīng)用、操作型報(bào)告和移動(dòng)應(yīng)用。

EnterpriseDB是第一家在云端提供PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的供應(yīng)商。自2012年發(fā)布第一個(gè)版本以來(lái)，它顯著改進(jìn)了服務(wù)，更易于支持龐大復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)部署環(huán)境。如今，EnterpriseDB的云端DBaaS for PostgreSQL包括AWS和Azure云平臺(tái)上的配置和管理。借助EnterpriseDB，所有設(shè)置、維護(hù)、備份和監(jiān)控都通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單易用、基于Web的圖形界面來(lái)進(jìn)行。

相信不久將來(lái)，Redis Labs和EnterpriseDB在IPO時(shí)都會(huì)創(chuàng)造高估值。

《2019網(wǎng)信自主創(chuàng)新調(diào)研報(bào)告》就認(rèn)為，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)除部分引入商用授權(quán)外，大多擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在技術(shù)、專(zhuān)利、標(biāo)準(zhǔn)等方面實(shí)現(xiàn)了可控、可供應(yīng)、可持續(xù)發(fā)展的能力，供應(yīng)鏈相對(duì)安全。

國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)逐步從“可用”步入“好用”階段。目前，我國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)核心關(guān)鍵技術(shù)水平與國(guó)外基本相當(dāng)，部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的性能和安全指標(biāo)達(dá)到甚至超過(guò)國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。