國內首個多主架構方案發布：數據庫產業生態的一次開放式升維

　　文 | 智能相對論

　　作者 | 葉遠風

　　作為數字化變革最仰仗的基礎設施之一，數據庫的建設已經成為當下的熱點。

　　長期以來，通過數據庫的自主創新來保證數據基礎設施的安全可控，一直是業界以及眾多行業客戶的普遍愿望。

　　但是，這一進程很難說足夠快、足夠達到普遍預期。

　　畢竟，底層基礎軟硬件技術的硬骨頭，從來不是那么好啃的。

　　好消息是，在一些玩家的努力下，某種程度上的里程碑式成果終于出現。最近，華為存儲與萬里數據庫共同發布“存算分離&多主架構聯合創新方案”(以下簡稱聯合方案)，采用GreatDB數據庫+華為參天引擎+華為閃存存儲，該方案成為國內首個多主架構數據庫解決方案。

　　攻克多主架構難題，毫無疑問成為我國數據庫技術創新上的巨大進步。

　　但更應該看到的，還有這種創新背后的數據庫產業生態的改變，以及它能夠給行業、給客戶群體帶來的未來價值。

　　數據庫替代，只有實力才能為理想買單

　　用自主創新的產品替代Oracle這樣的經典數據庫，已經成為一種行業理想。

　　事實上，在國外，由于Oracle的授權和服務費比替代它的數據庫平均貴出30%~50%以上，處于節約成本目的，很多企業也在加速對Oracle的替代。

　　但替代這件事，國內企業尤其是互聯網科技巨頭們喊了很多年也實踐了很多年，雷聲很大也在努力下雨，在技術能力上始終沒有達到Oracle相關水準。

　　典型地，Oracle的多節點同時讀寫數據能力讓數據庫整體性能表現十分優異，在國內，這方面的創新一直是各企業努力的方向，但始終沒有實質的突破。其結果，是雖然輿論上數據庫自主創新很火熱，但真正到了金融業等產業場景中，國產方案的滲透率增長仍然十分緩慢。

　　理想浪漫，現實蹣跚。

　　國內每一個數據庫從業者，都在渴望一個在硬實力上能站出來與Oracle掰手腕的玩家。

　　癥結在于，已經取得長足進步的國內數據庫方案，由于多采用基于服務器本地盤的存算一體架構，“一個節點讀、其他節點看戲”，其架構與多節點同時讀取數據的能力需求背道而馳，很難實現多節點同時讀取能力的對齊，尤其在大表性能方面，可靠性、性能和效率等方面無法滿足核心系統要求。

　　在架構層面，國內數據庫方案就存在天然的“基因缺陷”。

　　這時候，替代原本主從架構的多主架構，就成為國內眾多企業嘗試的方向。

　　比如，某很早就提出去IOE的互聯網大廠，投入了大量精力進行多主架構的創新，但其結果并不盡如人意。

　　而萬里數據庫和華為存儲的強強聯手，就是基于存算分離架構，實現了國內首個多主架構數據庫方案的創新。

　　在多主架構下，單主架構數據庫的性能瓶頸被突破，多副本、跨表操作等影響性能的障礙被逐步消除，且基于高可用的存儲能力，客戶企業不用再面對可靠性弱的、以服務器為底層的做法，也可避免因異步復制導致的的數據丟失。

　　通過數據庫跨節點緩存池化技術，這套聯合方案做到了全局表并發讀寫、事務并發處理能力，真正實現了數據庫多讀多寫，修正國內數據庫在架構上的“基因缺陷”。

　　而國內數據庫也第一次基于實力有了與Oracle對話的權利。

　　降本增效+平滑過度，“不折騰”才是好的數據庫方案

　　從客戶企業來看，任何的技術創新首先要滿足業務需要，滿足企業內部發展要求。

　　以金融業為例，目前其數據庫更新需求大約占到了整個市場的20%，是數據庫行業突破的重中之重。

　　但是，金融企業的數據變革，從來不是為了替代而替代，它仍然遵循“數字化變革”的大邏輯，即需要在降低成本、提升性能和可靠性、強化擴展性、支撐業務創新等方面有充足的理由。

　　雖然聯合方案實現了技術突破，但要想市場買賬，還需要從客戶角度提供應有的價值。

　　目前，在性能上，聯合方案由于完全激發了所有節點算力，消除了副本間同步帶來的性能損耗，其相對于過去的主備數據庫和分片數據庫，性能最高可提升10倍。

　　而在可靠性方面，存算分離架構下，以華為OceanStor閃存存儲為共享數據底座，再加上多主架構中單節點故障則另一節點快速接管業務的優勢，聯合方案可實現節點故障RTO<60秒。

　　此外，高可靠外置存儲和成熟容災能力，使得多讀多寫下即使節點故障，數據也不會丟失，滿足金融業等客戶的嚴苛需求。

　　在成本方面，高性能、高可靠性的同時，由于多主架構的大表處理能力大幅提升，不需要進行分庫分表和業務改造，且數據單副本的做法大幅度提升了存儲資源利用率(存儲空間、耗電量、網絡傳輸等)，客戶企業將節約大量的數據庫升級和運營的成本。

　　可以說，降本增效上，聯合方案也已經有了充分的替代理由。

　　而更進一步看，在金融業等領域，隨著數據庫遷移的深入，客戶企業將更多開始考慮遷移工作的章法，“高速行駛中更換輪胎”，對平滑過度有著越來越高的要求。

　　除了前文提到的無須分庫分表和業務改造，聯合方案本身還高度兼容MySQL/Oracle等主流數據庫語法，并兼容國內外主流的基礎軟、硬件，這使得客戶企業幾乎不用改變過去使用Oracle等數據庫的習慣，能夠快速、平滑地實現數據庫改造升級。

　　好用又“不折騰”，這樣的方案，很難不被認可。

　　這些特性的背后，是華為底層存儲技術能力與伙伴解決方案能力的有效整合。

　　在數據庫方面，萬里GreatDB數據庫原本就具備較強的性能與安全性能力，這次聯合創新還進行了安全增強、執行計劃與性能增強、可觀測性與性能分析增強、數據可靠性增強等強化動作。

　　在底層存儲方面，聯合方案采用的華為OceanStor閃存存儲，可以達到2100W IOPS的閃存性能釋放，基于華為自主研發的SmartMatrix全互聯架構，能容忍控制器八壞七、硬盤三盤同時失效、硬盤整框失效等情況，數據可靠性從傳統服務器本地盤的99.99%提升至99.9999%。

　　在存儲與數據庫之間，華為參天引擎成為多主架構實現的關鍵力量，推動多讀多寫性能提升10倍、多副本歸一、TB級大表性能優化、快速故障切換、存儲級容災等特性的實現。

　　有專業的存儲，有優質的數據庫產品，有將它們連接起來的引擎，聯合方案才能讓多主架構以高可靠、高性能、底成本的方式成功實現。

　　“全棧”≠“全棧封閉”，開放生態才是數據庫產業的大未來

　　回過頭來看，Oracle之所以能夠做到多節點同時讀寫數據能力，與其開放姿態有密切的關系。

　　Oracle的底層，往往接入的是戴爾EMC這樣的存儲廠商的專業存儲——Oracle只做存儲管理，下邊的存儲是誰，它并不限制。

　　換句話說，Oracle雖然強，但從來沒有想過吃獨食，而是充分利用了優質伙伴廠商的能力。Oracle的成功不是一家企業的成功，而是整個市場不同數據庫關聯主體相互合同的產物。

　　從這個意義上看，華為存儲與萬里數據庫的合作，在國內數據庫產業發展上還有更深的生態意義。

　　在過去，國內很多所謂大廠動輒宣揚“全棧”，數據庫接入的對象是服務器而不是存儲層，要把從底層到應用層的商業機會都吃下去。這與大廠們在互聯網狂奔突襲中早已經習慣了用大規模、大體量的方式收割市場的習慣有關，要“贏家通吃”。大廠之間相互有壁壘，生態玩法也以站隊為主，很難談得上開放。

　　但在數據庫這里，這個方式已經行不通。

　　“全棧”的本質成為“全棧封閉”，多主架構需要存儲與數據庫協同配合的創新很難被真正實現，開放已經是必然選擇。

　　另外一邊，國內的數據庫市場也迫切需要開放。

　　根據信通院的統計，2022年國內規模上千人的數據庫企業僅有3家，數據庫企業從業技術人員不足2萬人，而對比來看，僅Oracle一家就有數萬名工程師。

　　不但整體規模不大，也十分分散，生存和有限的發展就成為很多中小廠商現階段的主要任務，也就幾乎不可能出現“單挑”Oracle的廠商。

　　聯合方案出現，表明中國數據庫的產業鏈主體正在緊密合作，以新的開放姿態促進國內數據庫產業的振興，從而推動國內數據庫大規模產業落地，并最終走出國門。

　　萬里數據庫正與華為存儲在技術、市場、生態、產業等維度的連接與協同，數據庫和存儲方面的優勢資源被充分融合，實現1+1>2，將最終更好地服務客戶。

　　值得一提的是，通過產業鏈的開放合作，中小廠商還能克服定制化(往往是數據庫客戶需要的)能力不足的難題——行業開放合作，不僅能讓更多中小廠商活下去，還能藉由產業整體的力量，推出更多先進的方案服務客戶，例如數據庫行業那些離散的力量可以借勢存儲前沿技術能力實現產品與方案的突破。

　　游戲規則的改變，才能讓中國數據庫產業真正有資格與Oracle等掰手腕。

　　當然，這種產業生態的開放合作，并非一蹴而就，它離不開生態參與者過去長期的技術積累。

　　例如，華為存儲技術已經在國內、國際上實現領先，但其重點著力于存算分離架構，本質上反應出其對開放的產業生態的追求，一開始就愿意和產業生態伙伴一起做大蛋糕，只不過現在隨著技術創新突破，迎來了最佳的契機。

　　結語

　　在數據庫業界有一些奇特的現象，比如有些需求不會向Oracle提，但卻總是要找國產數據庫的“麻煩”;數據庫連接中斷明明有日志文件“自證清白”，但客戶仍然要廠商去仔細排查問題……

　　尤其在金融領域，這一類的現象更為普遍。

　　這些，根本上反應了國產數據庫所面臨的“信任”問題——在外在形象方面，一是能力不夠強，二是小問題太多，怎么放心交給你?

　　現在，開放的產業生態所融合的優質技術力量，呈現出滿足需求的產品和方案，通過長期的打磨與運用，將最終解決這個問題。

　　在這個過程中，即便是多主架構、聯合方案這種實現能力突破的創新，在場景適配的成熟度、解決方案的豐富度以及工具生態的完備度上進行工程化打磨仍然必不可少，應對“慢滿夯宕錯”的基本功必須更加扎實。

　　開放的產業生態下，實際上參與者相較過去需要投入更多的資源，才能對客戶負責、對場景負責、對伙伴負責，最終實現國產自主替代的目標。

　　2022年，Oracle研發總計投入了72.2億美元，來完善細節、打磨產品。

　　2023年起，在新的開放生態建設努力下，在多主架構突破下，國內數據庫行業已經有了底氣，但也必須進一步增加創新投入、奮起直追了。