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[实时热点] “多写多读集群”被攻克,中国数据库产业“越过山丘”

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发表于 2024-5-5 15:59:11 | 显示全部楼层 阅读模式

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“多写多读集群”被攻克,中国数据库产业“越过山丘”-1.jpg

2020年全国两会期间,合肥工业大学应用数学研究所所长檀结庆在媒体采访中提到:“国产数据库只占据不到7%的市场份额,尤其在数据库最核心的交易业务中,鲜有能跟甲骨文同台竞争并实现替换的产品。”
彼时“去IOE”浪潮已经兴起十多年的时间,但囿于性能、稳定性等客观因素,银行、能源、电信等传统业务,对国产数据库依然是“不敢用、不愿用、不想用”的态度,无形中为国产数据库产业制造了一个天花板。
现在,这样的景象正在成为过去式。
华为数据存储与优炫软件日前联合发布“数据库存算分离联合解决方案”,同时推出了高可靠、高性能共享存储多写多读集群数据库解决方案,旨在通过先进的存储技术和创新的设计,满足金融、运营商、能源、制造、政务等传统业务场景下的数据库替代需求。
放在数智化转型的语境下,这样的合作到底意味着什么,能否打破国产数据库产业的天花板?
01 国产数据库:百花齐放,多而不强

和操作系统、中间件等基础软件相比,数据库是国产替代最为迅猛的市场。然而外界对国产数据库的印象,看起来并不太乐观,用一句话来形容的话:数量上百花齐放,市场竞争力却只能说“多而不强”。
为何会出现这样的局面?外界的讨论有很多,并产生了两种主流观点。
一种说法是国产数据库的起点比较晚。
早在1978年,Oracle就推出了第一版数据库,那时候中国的信息化转型进程还无从谈起。2000年前后,国内出现了第一批数据库企业,但全球数据库产业已经走完了竞争、并购、退出的过程,形成了典型的IOE格局,I是指服务器提供商IBM,O是指数据库软件提供商Oracle,E则是指存储设备提供商EMC。
2014年后,在政策和市场红利的驱动下,国产数据库产业百花齐放,却未能改变Oracle、IBM等主导市场的格局,国产数据库只能占领一些缝隙市场。国产数据库的数量越来越多,结果却是高度的碎片化。

“多写多读集群”被攻克,中国数据库产业“越过山丘”-2.jpg
图:2023年墨天轮中国数据库排行榜每月收录数量
按照信通院与墨天轮的统计,目前国内有280多个数据库产品。可稍微再深挖一些,超过60%的国产数据库厂商不足100人,超过500人的企业不到10%,再加上协同合作的不足,原本就相对薄弱的研发能力无法形成合力,难以进入金融、能源等“稳定性大于天”的业务场景,生存环境一直比较艰难。
另一种解释是国产数据库的架构问题。
2008年左右,在阿里等互联网巨头的倡导下,“去IOE”浪潮如火如荼。当时中国互联网已经进入到高速增长期,出现了双11购物节等数据量和用户量激增的场景,而IOE架构欠缺横向扩展能力,无法满足激增的性能诉求和灵活扩容诉求,一些企业开始使用通用服务器打造灵活易扩展的分布式数据库。
在数据库的架构上,为了消除不必要的数据搬移延迟和功耗,看似提高效率并降低了成本的存算一体架构,逐渐被互联网企业所追捧。存算一体的优势很明显,短板也同样明显。为了实现高可靠,通常采用一主多从的架构,多个从节点大部分时间都处于闲置状态,导致CPU资源利用率极低。而且服务器出现故障后,无法自动切换,需投入大量人力和时间手工恢复数据。
即使达梦、南大通用等老牌国产数据库厂商,仍在坚持存算分离架构,可当整个市场的注意力转向时,一两家企业无法左右行业的风向。像银行这样对稳定性要求苛刻的传统业务,由于国产化数据库无法满足需求,不得不把订单交给国外厂商。
当存算一体架构被越来越多人诟病,数据传输性能的短板被填补后,存算分离的架构再度被推向台前。华为数据存储与优炫软件的合作,就是新背景下的叙事,试图用软硬结合的方式闯出一条新路。
02 多写多读集群:难题背后的新解法

存算分离的概念不难理解,简单地说就是分别构建计算资源池和存储资源池,全局共享一份数据,一些不必要的消耗可以被避免,进一步提升了数据库的性能,即使某个服务器出现了故障,也不会导致数据丢失。
在存算分离的架构下,华为数据存储与优炫软件共同发布了“数据库存算分离联合解决方案”,主要包含三个子方案:
一是主备集群部署方案,采用数据库一主一从架构,保证业务高可用,并具备易部署、易管理等特点,适用于OA、门户、邮箱、订单管理等业务系统;
二是读写分离集群部署方案,采用一主多从架构,通过存算分离+主从数据强一致性技术确保从节点可读,具有高性能、易扩展、高可靠等优势,适用于金融账务系统、ERP系统、CRM系统、生产制造、研发系统等中大型关键交易应用;
三是多写多读集群部署方案,采用多主架构,通过共享存储+SRAC技术确保全局节点数据读写强一致性,并达成多写多读、负载均衡、脑裂控制等效果,具备极高的可靠性与性能扩展潜力,适用于金融、电信、能源、交通、财税、生产制造等行业中对可用性、性能要求极高的大型核心交易系统。

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三个子方案对应着不同的业务场景,其中最为瞩目的正是多写多读集群部署方案,在很大程度上关系着国产数据库能否在最核心的交易业务中实现对Oracle RAC的替代。
以一个常见的支付场景为例:当银行拒绝用户的支付请求时,需要快速查询用户过往的支付习惯,判断支付请求是否有风险,同时以弹窗的方式进行风险提示。这就需要数据库有很高的处理复杂事务的能力,业务的连续性要求高、绝对的高可用性、业务和数据的一致性,以及一定的可扩展性。
国内对RAC的替代由来已久,大多采用三种方式:中间件模拟、分布式数据库以及类似RAC的技术路线。优炫软件的“多写多读集群部署方案”,采用的就是RAC的路线,可以直接进行国产替代。
除了优炫软件持续10年时间的高压投入,存储性能在攻克多写多读集群的难题中扮演了至关重要的角色。
想要实现多写多读集群,存储环节面临着多个节点并发读写、极高的并发吞吐量、高可靠性等挑战,华为OceanStor Dorado全闪存存储50μs的极致时延、2100万IOPS和极致稳定的 SmartMatrix 全互联架构,让整体性能比同等配置的普通存储提升了30%,可满足不同类型的交易型业务诉求。
数据库系统遵循“木桶理论”,硬件和软件任何一环存在短板,都将制约数据库的发展。华为数据存储和优炫软件的合作,无疑为整个数据库行业提供了新的解题思路:优炫数据库的软件优势和华为OceanStor闪存存储的硬件优势融合后,原先横亘在国产数据库头上的“魔咒”悄然被解除。
03 越过山丘:行业已经形成了新共识

如果说十几年前的“去IOE”浪潮中,过于聚焦互联网业务的需求,选择性忽略了传统业务的诉求。华为数据存储和一众数据库厂商的联合创新,目的正是为了关键行业的核心系统上,不断缩小与国际领先梯队在性能、可靠性上的差距,提升国产数据库的综合竞争力。
特别是在“存算分离”架构上,不只是优炫软件,华为数据存储已经和不少数据库厂商推出联合解决方案,在不少领域实现了跨越式升级。
比如万里数据库与华为数据存储联合发布的“存算分离&多主架构联合创新方案,突破了数据库多读多写的业界难题,大幅提升了数据库性能,同时降低系统的建设成本。以性能为例,通过数据库跨节点缓存池化技术,实现了全局表并发读写、事务并发处理能力,相比于传统的主备数据库和分片数据库,性能在不同场景下可提升10倍。
再比如华为数据存储与南大通用共同发布的“金融核心级数据库高可用解决方案”,基于存算分离+共享存储架构,联合GBase南大通用数据库和华为OceanStor闪存存储,提供了满足金融核心系统要求的高性能、高可用数据库解决方案。
其中一个不可小觑的创新是双重容灾机制,在应用层实现了基于逻辑复制的数据库容灾、备库可读,在存储层依托OceanStor闪存存储HyperMetro A-A双活能力,确保数据高效、完整复制到容灾站点,且不影响工作站点性能,确保RPO=0,确保数据不丢失、业务快速恢复,满足金融核心系统的业务要求。

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国产数据库以往被频频诟病各自为战,对比IOE这样的“黄金组合”,国内数据库市场可谓一盘散沙。不同厂商间缺少密切的合作,无法构建一个良性生态系统,无法脱离国外品牌为主导的生态圈,导致多而不强的市场格局。
优炫软件、万里数据库、南大通用、海量数据……华为数据存储就像是一条纽带,把不同数据库厂商凝聚在了一起,也许现阶段的生态协作还不是特别紧密,但“存算分离+共享存储架构”已经是一种行业共识。
借用一位数据库从业者的说法:国内数据库行业并不缺少优秀的工程师,重要的是找到正确的问题与正确的方向去发力。
沿循这样的逻辑,随着越来越多的数据库厂商选择华为作为伙伴,和华为数据存储进行联合方案创新,一个有利于国产数据库产业崛起的良性生态,已经初具雏形。在自主创新的道路上默默苦行了十几年的中国数据库产业,正在越过山丘,等待他们的,将是一个繁荣的数据库生态。
04 写在最后

市场咨询机构Gartner曾在2022年发布的《数据库中国市场指南报告》中预测:到2025年,中国分析型数据库市场来自海外厂商的将只剩下30%,交易型数据库市场海外厂商市场也只会剩下50%左右。
可能在一年多以前,不少人还会对Gartner的预测数据表示怀疑,毕竟IOE在交易型数据库市场还是不可替代的存在。伴随着“存算分离+共享存储架构”的不断创新、突围,Gartner的预测离现实已经越来越近。
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评论36

041012Lv.2 发表于 2024-5-5 15:59:20 | 显示全部楼层
看吧。
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UrgeLv.7 发表于 2024-5-5 19:31:36 | 显示全部楼层
现在很痛苦,等过阵子回头看看,会发现其实那都不算事。
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DawnLv.7 发表于 2024-5-5 20:29:01 | 显示全部楼层
一觉醒来,天都黑了。
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MeetLv.7 发表于 2024-5-5 22:13:26 | 显示全部楼层
路过,我是来打酱油的!
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PosionLv.7 发表于 2024-5-5 22:53:18 | 显示全部楼层
大人,此事必有蹊跷!
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FOULv.7 发表于 2024-5-5 23:58:16 | 显示全部楼层
爱情的投入和产出从来不成比例,一厢情愿的牺牲到头来感动的往往是自己!
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AcaicaLv.7 发表于 2024-5-6 00:07:18 | 显示全部楼层
前排,留史!
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princessLv.7 发表于 2024-5-6 00:34:36 | 显示全部楼层
楼主不许动,我是来抢沙发的,沙发没有,板凳也行!
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WeddingDressLv.7 发表于 2024-5-6 01:36:30 | 显示全部楼层
纯粹路过,没任何兴趣,仅仅是看在老用户份上回复一下
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