數(shù)字化轉(zhuǎn)型下我國分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用挑戰(zhàn)及發(fā)展建議

當前，金融等重點行業(yè)都在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，而分布式數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)承載工具，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了有力的支撐。分布式數(shù)據(jù)庫近年來發(fā)展迅猛，在產(chǎn)品成熟度上有了很大提升，但在行業(yè)應(yīng)用和生態(tài)建設(shè)上仍有很多挑戰(zhàn)。本文分析了分布式數(shù)據(jù)庫發(fā)展情況、分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的主要問題，從行業(yè)應(yīng)用的角度給出了分布式數(shù)據(jù)庫發(fā)展的建議。

一、發(fā)展情況

過去三十年，以金融業(yè)為代表的核心信息系統(tǒng)架構(gòu)依托 IOE（即 IBM、Oracle、EMC）技術(shù)，構(gòu)建了一套集中、專用、封閉的穩(wěn)態(tài)技術(shù)體系。但是，隨著互聯(lián)網(wǎng)及云化時代的到來，企業(yè)業(yè)務(wù)架構(gòu)產(chǎn)生巨大變化，以銀行為代表的金融業(yè)需加速構(gòu)建敏態(tài)體系，推動底層數(shù)據(jù)庫的分布式改造和互聯(lián)網(wǎng)金融業(yè)務(wù)創(chuàng)新。分布式數(shù)據(jù)庫具有滿足行業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用的高擴展性、高性能、高可用性及軟硬件解耦等特性，是金融等重點行業(yè)信息系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石。

（一）產(chǎn)品成熟度提升

隨著分布式數(shù)據(jù)庫在金融等重點行業(yè)的不斷應(yīng)用，產(chǎn)品成熟度得到很大提升。一是新技術(shù)的不斷發(fā)展使得分布式數(shù)據(jù)庫在自身固有的優(yōu)勢領(lǐng)域，如擴展性、高可用等方面進一步強化，已有多個應(yīng)用在重點行業(yè)核心業(yè)務(wù)中落地。二是國產(chǎn)分布式數(shù)據(jù)庫的性能已經(jīng)實現(xiàn)了與其他商業(yè)數(shù)據(jù)庫持平甚至超越，這在多個大型企業(yè)機構(gòu)產(chǎn)品準入測試及業(yè)內(nèi)國際基準測試（如在線交易場景 TPCC、在線分析場景 TPCH 等）中得到充分證明，可對行業(yè)核心業(yè)務(wù)起到重要的支撐作用。三是更多廠商開始提供對主流國產(chǎn)分布式數(shù)據(jù)庫的功能支持，產(chǎn)品的兼容性取得顯著進展。管理控制軟件、遷移工具等配套設(shè)施逐漸完善，極大地降低了數(shù)據(jù)庫的使用門檻和遷移成本。

（二）生態(tài)逐步完善

一是加快推動分布式數(shù)據(jù)庫在重點行業(yè)落地，主流分布式數(shù)據(jù)庫廠商紛紛與眾多大型銀行、企業(yè)等開展聯(lián)合創(chuàng)新活動，取得了許多突破性的成果。以某廠商的分布式數(shù)據(jù)庫為例，在與大型商業(yè)銀行的聯(lián)創(chuàng)過程中，已完成 10 個以上業(yè)務(wù)系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫替換，覆蓋銀行 A 類到 C 類全場景業(yè)務(wù)。二是通過一站式的遷移解決方案，實現(xiàn)以較小的業(yè)務(wù)改造工作量從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫向分布式數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)型，遷移成本相對較低。而且使用分布式數(shù)據(jù)庫后，業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可靠性和擴展性有所增強，從各項指標看，已基本具備承接 Oracle 及 DB2 大機下移的能力。三是分布式數(shù)據(jù)庫相關(guān)的行業(yè)標準和評價體系逐步健全，對產(chǎn)品發(fā)展起到較強的規(guī)范引領(lǐng)作用。

（三）總體發(fā)展情況向好

當前國產(chǎn)分布式數(shù)據(jù)庫已經(jīng)渡過了“能用”階段，正在邁向“好用、易用”階段。橫向來看，我國分布式數(shù)據(jù)庫的發(fā)展基本與國際同步，tpcc、sysbench 等性能指標和 RTO、RPO 等可靠性指標甚至具有優(yōu)勢，在應(yīng)用領(lǐng)域取得些許領(lǐng)先?？v向來看，以金融業(yè)為例，分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用取得較大進展，不管是在互聯(lián)網(wǎng)新核心業(yè)務(wù)，還是傳統(tǒng)核心業(yè)務(wù)中，分布式數(shù)據(jù)庫行業(yè)應(yīng)用落地數(shù)量大幅增加，有逐步替代集中式數(shù)據(jù)庫的趨勢。

二、面臨的主要問題

（一）主體改造意愿不強，行業(yè)實踐尚不充分

一方面，原有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)改造為分布式數(shù)據(jù)庫，對用戶及應(yīng)用單位提出了較高的要求。改造所面臨的成本問題，以及改造完成后分布式運維實施的復雜性，使得部分金融機構(gòu)對于全面應(yīng)用分布式還存在有一定的疑慮，主動改造意愿不強。另一方面，分布式數(shù)據(jù)庫在行業(yè)典型應(yīng)用場景中的落地仍處于摸索階段。由于部分項目中存在一定的需求定制化，應(yīng)用解決方案與產(chǎn)品的邊界不夠清晰，產(chǎn)品的規(guī)?；瘡椭颇芰θ杂写訌姡袠I(yè)最佳實踐相對缺乏。這些因素也影響了金融機構(gòu)對遷移采用分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)的積極性。

（二）分布式數(shù)據(jù)庫的生態(tài)建設(shè)仍需加強

生態(tài)建設(shè)是當前我國基礎(chǔ)軟件相對薄弱的一環(huán)，特別是對基于自研的分布式數(shù)據(jù)庫廠商而言，雖然在實現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品更加自主可控，但在生態(tài)建設(shè)方面仍需積極應(yīng)對投入轉(zhuǎn)化慢、門檻高、市場接受程度低等挑戰(zhàn)。一方面，部分產(chǎn)品的技術(shù)體系相對封閉，用戶無法從市場快速獲取合格的開發(fā)運維人員，導致業(yè)務(wù)改造及生產(chǎn)運維仍嚴重依賴原廠，規(guī)模化復制效應(yīng)較差。另一方面，部分產(chǎn)品的開放性仍有待提升，與其他平臺數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的能力不足在客觀上造成了業(yè)務(wù)“上車容易下車難”的現(xiàn)實困境，增加了用戶被鎖定的風險。

（三）可持續(xù)發(fā)展的盈利模式需進一步探索

我國數(shù)據(jù)庫的發(fā)展可以追溯到 30 多年前，在這樣一個相對較長的發(fā)展周期內(nèi)，技術(shù)和產(chǎn)品都取得了顯著進展，但在產(chǎn)業(yè)化方面，知識產(chǎn)權(quán)的保護不夠充分等諸多問題造成部分參與主體的市場化盈利能力較弱，產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模難以做大。分布式數(shù)據(jù)庫雖然已取得了一定進展，但“池子深才能養(yǎng)大魚”，如何依托當前政策窗口，真正形成可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式，還需進一步探討。

三、行業(yè)的應(yīng)用建議

盡管存在一些問題，但我們堅信分布式是數(shù)據(jù)庫未來的發(fā)展趨勢。如果將分布式數(shù)據(jù)庫和單機數(shù)據(jù)庫類比為“高鐵”和“轎車”，因兩者定位不同，期望“高鐵”像“轎車”一樣簡單易用既不現(xiàn)實也不科學。所以應(yīng)避免將分布式數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用簡單地理解為對單機或者集中式數(shù)據(jù)庫的一對一替換，而要深入考慮如何充分發(fā)揮分布式數(shù)據(jù)庫的技術(shù)優(yōu)勢。遵循以上思路，我們對于分布式數(shù)據(jù)庫在金融等重點行業(yè)的應(yīng)用提出以下幾點建議：

（一）通過技術(shù)創(chuàng)新和最佳實踐，推動行業(yè)應(yīng)用不斷深入

一方面，要探索利用人工智能等新技術(shù)提升產(chǎn)品服務(wù)效能。人工智能技術(shù)可實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)分區(qū)規(guī)劃、故障自動診斷和自愈、自動負載均衡、面向混合負載的自調(diào)優(yōu)等功能。目前人工智能技術(shù)在分布式場景已經(jīng)有了一些單點突破，但距離全場景落地、實現(xiàn)整體成本的全面降低還有很長的一段路要走，需要繼續(xù)加以積極的行業(yè)引導，推進技術(shù)交流和產(chǎn)業(yè)落地。另一方面，需充分發(fā)揮好示范項目效應(yīng)。在金融等重點行業(yè)典型應(yīng)用場景如分布式架構(gòu)設(shè)計、多地多中心容災(zāi)等，形成最佳解決方案，并在行業(yè)推廣落地。在此過程中，提煉出更適合分布式數(shù)據(jù)庫的開發(fā)、運維、硬件建設(shè)等相關(guān)要求，研究制定數(shù)據(jù)庫開發(fā)、運維、應(yīng)用方面的標準規(guī)范，提高行業(yè)的標準化水平，引導各參與主體規(guī)范應(yīng)用分布式數(shù)據(jù)庫，推進行業(yè)轉(zhuǎn)型。同時應(yīng)約束不必要的定制化需求，減少無序競爭，實現(xiàn)技術(shù)聚焦。

（二）積極推進生態(tài)建設(shè)，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)作用

從軟件發(fā)展歷史看，生態(tài)建設(shè)是基礎(chǔ)軟件產(chǎn)業(yè)化的重要一環(huán)。任何一款商業(yè)上真正成功的軟件產(chǎn)品，無一不是生態(tài)建設(shè)上獲得廣泛認可的成功案例。首先，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟橋梁紐帶作用，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在行業(yè)內(nèi)積極進行資源引流，逐步提升技術(shù)營運效率及影響力，搭建高端對話平臺，促進分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用方、應(yīng)用開發(fā)方及廠商更好地交流，共同面對分布式轉(zhuǎn)型下的業(yè)務(wù)及技術(shù)挑戰(zhàn)，推進行業(yè)生態(tài)繁榮；加強與分布式中間件、分布式服務(wù)框架的合作與交流，通過開源、社區(qū)等形式建立廣泛的賦能體系；鼓勵應(yīng)用軟件廠商全面向分布式架構(gòu)轉(zhuǎn)型，建立相應(yīng)的培訓體系和檢測認證體系。其次，完善技術(shù)生態(tài)，鼓勵引入第三方軟件垂直提供商。在運維管控、工具端以及解決方案層面實現(xiàn)更多差異化的平臺能力，加厚行業(yè)整體的技術(shù)底盤；鼓勵第三方產(chǎn)品服務(wù)化和上下游集成，推進各產(chǎn)品的互聯(lián)互通，打造良好技術(shù)生態(tài)，促進行業(yè)健康發(fā)展。再次，建立基礎(chǔ)軟件開放生態(tài)體系，推動開源建設(shè)。應(yīng)鼓勵有研發(fā)實力的廠商基于國產(chǎn)開源數(shù)據(jù)庫做發(fā)行商，有運維能力的廠商基于優(yōu)質(zhì)的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫打造適用于自主可控要求的數(shù)據(jù)庫解決方案。數(shù)據(jù)庫廠商和合作伙伴應(yīng)基于數(shù)據(jù)庫代碼開源、產(chǎn)品開放等形式，使數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)從封閉商業(yè)生態(tài)走向產(chǎn)業(yè)共贏的開放生態(tài)，共同打造開放的數(shù)據(jù)庫生態(tài)體系。最后，進一步推進政產(chǎn)學研合作，加強人才儲備。明確人才發(fā)展戰(zhàn)略，梳理多層次行業(yè)人才資源地圖。加強廠商與各科研院所合作，推進高校在包括數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的基礎(chǔ)軟件方面專業(yè)投入，鼓勵有條件的廠商和高校開展課程共建、實踐共建，為聯(lián)合推進分布式數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵技術(shù)在理論和實踐層面的難點問題攻關(guān)儲備智力資源。

（三）全面擁抱云，開展行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的嘗試與探索

數(shù)據(jù)庫上云已逐步成為產(chǎn)業(yè)共識。發(fā)展云數(shù)據(jù)庫，不僅是對技術(shù)和產(chǎn)品的重要升級，更是對數(shù)據(jù)庫良性健康發(fā)展的商業(yè)模式有益探索，對于實現(xiàn)主體可控、支撐行業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。分布式數(shù)據(jù)庫與單機數(shù)據(jù)庫不同，需要更大的集群規(guī)模才能實現(xiàn)資源的更有效利用。分布式數(shù)據(jù)庫與云計算是天然伴生關(guān)系，通過云化部署，能夠幫助分布式數(shù)據(jù)庫揚長避短，充分發(fā)揮分布式數(shù)據(jù)庫在擴展性、資源調(diào)度方面的靈活性和優(yōu)勢，在提升資源利用效率同時，顯著降低運維成本，實現(xiàn)真正業(yè)務(wù)價值。一是云化基礎(chǔ)設(shè)施可以通過智能調(diào)度、運維系統(tǒng)高效管理更為豐富的應(yīng)用，并通過多云及邊緣計算將應(yīng)用擴展到多種場景中。二是軟硬協(xié)同可為應(yīng)用提供更好的性能，提升應(yīng)用隔離性等。三是云數(shù)據(jù)庫和云基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合，如利用云基礎(chǔ)設(shè)施本身的能力實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的跨數(shù)據(jù)中心訪問等，可使存儲具備理解、預處理數(shù)據(jù)庫語義的能力。

基于以上，一是建議擴大云數(shù)據(jù)庫在金融行業(yè)的應(yīng)用規(guī)模。云數(shù)據(jù)庫已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)、電子政務(wù)等各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，在金融行業(yè)的應(yīng)用及推廣也在穩(wěn)步推進中。應(yīng)引導重點用戶單位與廠商嘗試在行業(yè)落地云數(shù)據(jù)庫及云平臺，鼓勵技術(shù)共創(chuàng)，共同探索基于現(xiàn)代云平臺的分布式數(shù)據(jù)庫運維及業(yè)務(wù)開發(fā)體系。二是建議推進行業(yè)云發(fā)展以提高行業(yè)標準化程度。在滿足合規(guī)營運的前提下，應(yīng)實現(xiàn)底層基礎(chǔ)設(shè)施共享，降低中小用戶對于分布式數(shù)據(jù)庫的使用門檻和人才需求，減少重復投資，實現(xiàn)集約化營運，充分發(fā)揮分布式數(shù)據(jù)庫的規(guī)?；瘍?yōu)勢。厘清各參與主體運營職責與邊界，依托業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的成熟云平臺技術(shù)，形成一個或若干個云技術(shù)底座，鼓勵傳統(tǒng)非云數(shù)據(jù)庫廠商根據(jù)自身產(chǎn)品技術(shù)特點完成與云平臺的對接，最終形成行業(yè)的云上產(chǎn)品集市，逐步簡化并統(tǒng)一運維及交付界面，降低行業(yè)應(yīng)用門檻，提高行業(yè)標準化程度。

審核編輯黃宇