人大金倉：國產數據庫發展的五個一體化

　　數據庫處于IT應用技術棧的中樞位置,主要承載IT應用系統的數據存儲與計算職責。隨著互聯網、物聯網、大數據、人工智能等技術的不斷深化發展,IT應用飛速發展,同時也不斷對數據庫提出新需求。

　　面向下個十年,本文一方面具體描述這些新的需求趨勢,另一方面給出金倉數據庫對此的應對思路與方案。

　　新需求趨勢

　　眾所周知,數據庫有兩類使用者:應用開發人員和DBA。所以對數據庫的功能需求也就分為兩大類:應用開發類需求和系統管理類需求。

　　應用開發領域需求趨勢

　　一是異構數據庫間的替代,尤其國產數據庫對國外數據庫產品的替代。作為數據庫存儲與計算的承載體,數據庫的替代涉及大量歷史數據、歷史應用代碼、歷史數據集成通道,甚至用戶使用體驗。這就如同在一棟已經被入住的房子里,完成地暖、地板的重新鋪設,并且不影響住戶的正常生活。“如何低難度、低成本、低風險、平滑地完成數據庫替代?”是用戶對數據庫的關鍵需求。

　　二是新應用的開發,隨著IT應用領域的不斷拓展深化,應用涉及的數據模型、應用場景、應用架構日趨多樣化、混合化。這些趨勢,尤其前兩者要求數據庫支持的數據模型、數據計算不斷擴充,并能夠實現融合處理。具體來講:

　　在數據模型方面,應用系統處理的數據從最初高價值密度的結構化數據不斷拓展到價值密度遞減的半結構化、無結構化數據,如何簡單、高效的存儲和計算這些數據類型,并實現混合操作,是應用對數據庫的核心需求——這也是多模數據庫產生的根本原因。

　　在應用場景方面,隨著IT應用建設的不斷深化,無論交易型應用(如辦公、生產等),還是分析型應用(如決策支持、數據倉庫等),一方面應用系統建設范圍在不斷擴充,另一方面老系統功能不斷升級、使用體驗不斷改進、煙囪系統逐步整合。同時,出于不斷提高決策時效性的考慮,用戶也希望改變交易系統與分析系統分別建設的傳統架構,實現交易與分析的融合處理——這也是HTAP數據庫產生的根本原因。

　　在應用架構方面,在傳統應用架構的基礎上,新的應用架構如微服務架構、低代碼開發平臺不斷涌現,力圖降低應用開發的難度、成本,實現高質量、大規模開發。

　　系統管理領域需求趨勢

　　在系統管理領域,如同大部分行業“從軟件(產品)到產品服務到資源運營”的發展周期一樣,隨著數據庫軟件的大規模應用部署,對數據庫系統的管理也要求實現大規模、集中、智能管理,以降低管理成本,提高數據庫資源運營效率。這主要對數據庫產品提出如下新的需求:如何實現資源共享分配,以提高資源利用率?如何實現租戶間隔離,以保證用戶的數據與服務安全?如何實現無服務器模式租用,使用界面友好?單一集群如何實現跨多云部署的同時保證各方面功能無損透明?——這也是云數據庫、自治數據庫產生的的根本原因。

　　除了功能以外,性能提升是數據庫領域的永恒話題。客觀來講,目前的硬件和數據庫產品組合已能夠滿足絕大部分(95%以上)的應用對性能的需求,但隨著移動互聯網、物聯網等的普及,少量高端對客、高頻應用性能要求不斷提升,相應的也就需要數據庫提供性能解決方案。同時,硬件技術,包括處理器、存儲器、通信設備的快速發展,也為這些解決方案提供了新的可能性。——這也是分布式數據庫、內存數據庫、GPU數據庫等產生的的根本原因。

　　金倉數據庫應對方案

　　從使用便利性的角度,用同一產品滿足所有上述需求(體現在:支持對多模型、多場景應用的統一、混合訪問接口)當然是最優的選擇。只有在當產品技術沒有跟上應用需求時,才會出現大量面向局部領域的產品(如各種NoSQL數據庫)。

　　只要技術上可行,隨著技術的不斷發展成熟,產品技術的融合就必然發生,所謂分久必合。近二十年,從SQL、NoSQL(先后包括No SQL與Not Only SQL兩種解讀)、多模數據庫的發展過程,就是這一過程的典型呈現。這是應用需求、數據庫理論、硬件發展三者共同作用的結果。

　　金倉數據庫KES產品采用松耦合、可擴展的五化技術平臺架構,不斷滿足上述新需求趨勢,具體如下:

　　1.多語法一體化兼容

　　即在金倉數據庫KES中,同時兼容SQL標準、Oracle、SQL Server、MySQL等不同數據庫產品的語法體系,從而實現“零”修改應用代碼遷移。

　　2.多模數據一體化存儲和計算

　　即在金倉數據庫KES中,同時支持對關系模型、文檔模型、圖模型、KV模型、全文本等的統一存儲、混合訪問、模型間轉換,從而消除采用多個不同模型專用數據庫時不可避免的跨庫間數據集成。

　　3.多應用場景一體化處理

　　即用金倉數據庫KES,同時支撐包括事務、分析、流、HTAP、AI等多種應用類型,并滿足不同應用類型的功能、性能需求。

　　4.集中、分布一體化架構

　　金倉數據庫KES同時支撐主備集群、讀寫分離集群、多寫共享存儲集群、無共享分布式集群等多種集群架構,從而滿足不同可用性、橫向擴展性、應用透明性需求的應用需要。

　　5.開發、運維一體化管理

　　金倉數據庫KES通過自有的KStudio、KOPS等工具,支持對應用開發、系統管理的一體化支撐,從而降低大規模應用開發及系統管理的難度與成本。

　　近年來,國產數據庫迎來了巨大的發展機遇,產業取得了飛速發展。展望下個十年,應用開發和系統管理兩個領域呈現出新老趨勢并存,異構庫數據集成與替代、多數據模型混合存儲計算、多應用場景融合處理等新需求不斷涌現。數據庫產業發展前景波瀾壯闊,偉大的時代必將造就偉大的企業,我們相信中國數據庫一定會出現世界級的數據庫企業。

　　優秀的企業根源于貼合市場需要的優秀產品,而優秀的產品并不是一蹴而就的,必須基于核心架構快速發展迭代。人大金倉深刻洞察市場需求與技術發展趨勢,提出五化數據庫產品架構,并將持續提升產品功能性能,降低使用成本,提高用戶效率,打造世界卓越的數據庫產品。

　　道阻且長,行則將至。