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(dāng)前，金融等重點(diǎn)行業(yè)都在進(jìn)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(shí)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(dòng)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(kuò)展性、高性能、高可用性及軟硬件解耦等特性，是金融等重點(diǎn)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(diǎn)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(shì)領(lǐng)域，如擴(kuò)展性、高可用等方面進(jìn)一步強(qiáng)化，已有多個(gè)應(yīng)用在重點(diǎn)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(shí)現(xiàn)了與其他商業(yè)數(shù)據(jù)庫持平甚至超越，這在多個(gè)大型企業(yè)機(jī)構(gòu)產(chǎn)品準(zhǔn)入測(cè)試及業(yè)內(nèi)國際基準(zhǔn)測(cè)試（如在線交易場(chǎng)景 TPCC、在線分析場(chǎng)景 TPCH 等）中得到充分證明，可對(duì)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(duì)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(jìn)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(dòng)分布式數(shù)據(jù)庫在重點(diǎn)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(dòng)，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(gè)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(chǎng)景業(yè)務(wù)。二是通過一站式的遷移解決方案，實(shí)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(duì)較低。而且使用分布式數(shù)據(jù)庫后，業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性和擴(kuò)展性有所增強(qiáng)，從各項(xiàng)指標(biāo)看，已基本具備承接 Oracle 及 DB2 大機(jī)下移的能力。三是分布式數(shù)據(jù)庫相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系逐步健全，對(duì)產(chǎn)品發(fā)展起到較強(qiáng)的規(guī)范引領(lǐng)作用。

（三）總體發(fā)展情況向好

當(dāng)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(biāo)和 RTO、RPO 等可靠性指標(biāo)甚至具有優(yōu)勢(shì)，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(jìn)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?cái)?shù)量大幅增加，有逐步替代集中式數(shù)據(jù)庫的趨勢(shì)。

二、面臨的主要問題

（一）主體改造意愿不強(qiáng)，行業(yè)實(shí)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(duì)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(yùn)維實(shí)施的復(fù)雜性，使得部分金融機(jī)構(gòu)對(duì)于全面應(yīng)用分布式還存在有一定的疑慮，主動(dòng)改造意愿不強(qiáng)。另一方面，分布式數(shù)據(jù)庫在行業(yè)典型應(yīng)用場(chǎng)景中的落地仍處于摸索階段。由于部分項(xiàng)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?fù)制能力仍有待加強(qiáng)，行業(yè)最佳實(shí)踐相對(duì)缺乏。這些因素也影響了金融機(jī)構(gòu)對(duì)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(qiáng)

生態(tài)建設(shè)是當(dāng)前我國基礎(chǔ)軟件相對(duì)薄弱的一環(huán)，特別是對(duì)基于自研的分布式數(shù)據(jù)庫廠商而言，雖然在實(shí)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(duì)投入轉(zhuǎn)化慢、門檻高、市場(chǎng)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(duì)封閉，用戶無法從市場(chǎng)快速獲取合格的開發(fā)運(yùn)維人員，導(dǎo)致業(yè)務(wù)改造及生產(chǎn)運(yùn)維仍嚴(yán)重依賴原廠，規(guī)?；瘡?fù)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(tái)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(shí)困境，增加了用戶被鎖定的風(fēng)險(xiǎn)。

（三）可持續(xù)發(fā)展的盈利模式需進(jìn)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(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的發(fā)展周期內(nèi)，技術(shù)和產(chǎn)品都取得了顯著進(jìn)展，但在產(chǎn)業(yè)化方面，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)不夠充分等諸多問題造成部分參與主體的市場(chǎng)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(jìn)展，但“池子深才能養(yǎng)大魚”，如何依托當(dāng)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(jìn)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(jiān)信分布式是數(shù)據(jù)庫未來的發(fā)展趨勢(shì)。如果將分布式數(shù)據(jù)庫和單機(jī)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(jiǎn)單易用既不現(xiàn)實(shí)也不科學(xué)。所以應(yīng)避免將分布式數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用簡(jiǎn)單地理解為對(duì)單機(jī)或者集中式數(shù)據(jù)庫的一對(duì)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(shì)。遵循以上思路，我們對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫在金融等重點(diǎn)行業(yè)的應(yīng)用提出以下幾點(diǎn)建議：

（一）通過技術(shù)創(chuàng)新和最佳實(shí)踐，推動(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)分區(qū)規(guī)劃、故障自動(dòng)診斷和自愈、自動(dòng)負(fù)載均衡、面向混合負(fù)載的自調(diào)優(yōu)等功能。目前人工智能技術(shù)在分布式場(chǎng)景已經(jīng)有了一些單點(diǎn)突破，但距離全場(chǎng)景落地、實(shí)現(xiàn)整體成本的全面降低還有很長(zhǎng)的一段路要走，需要繼續(xù)加以積極的行業(yè)引導(dǎo)，推進(jìn)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(xiàng)目效應(yīng)。在金融等重點(diǎn)行業(yè)典型應(yīng)用場(chǎng)景如分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)、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(yùn)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(yùn)維、應(yīng)用方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提高行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化水平，引導(dǎo)各參與主體規(guī)范應(yīng)用分布式數(shù)據(jù)庫，推進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型。同時(shí)應(yīng)約束不必要的定制化需求，減少無序競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)聚焦。

（二）積極推進(jìn)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(rèn)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(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在行業(yè)內(nèi)積極進(jìn)行資源引流，逐步提升技術(shù)營運(yùn)效率及影響力，搭建高端對(duì)話平臺(tái)，促進(jìn)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(duì)分布式轉(zhuǎn)型下的業(yè)務(wù)及技術(shù)挑戰(zhàn)，推進(jìn)行業(yè)生態(tài)繁榮；加強(qiáng)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(lì)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(xùn)體系和檢測(cè)認(rèn)證體系。其次，完善技術(shù)生態(tài)，鼓勵(lì)引入第三方軟件垂直提供商。在運(yùn)維管控、工具端以及解決方案層面實(shí)現(xiàn)更多差異化的平臺(tái)能力，加厚行業(yè)整體的技術(shù)底盤；鼓勵(lì)第三方產(chǎn)品服務(wù)化和上下游集成，推進(jìn)各產(chǎn)品的互聯(lián)互通，打造良好技術(shù)生態(tài)，促進(jìn)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(dòng)開源建設(shè)。應(yīng)鼓勵(lì)有研發(fā)實(shí)力的廠商基于國產(chǎn)開源數(shù)據(jù)庫做發(fā)行商，有運(yùn)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(jìn)一步推進(jìn)政產(chǎn)學(xué)研合作，加強(qiáng)人才儲(chǔ)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(qiáng)廠商與各科研院所合作，推進(jìn)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(lì)有條件的廠商和高校開展課程共建、實(shí)踐共建，為聯(lián)合推進(jìn)分布式數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵技術(shù)在理論和實(shí)踐層面的難點(diǎn)問題攻關(guān)儲(chǔ)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(shí)。發(fā)展云數(shù)據(jù)庫，不僅是對(duì)技術(shù)和產(chǎn)品的重要升級(jí)，更是對(duì)數(shù)據(jù)庫良性健康發(fā)展的商業(yè)模式有益探索，對(duì)于實(shí)現(xiàn)主體可控、支撐行業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。分布式數(shù)據(jù)庫與單機(jī)數(shù)據(jù)庫不同，需要更大的集群規(guī)模才能實(shí)現(xiàn)資源的更有效利用。分布式數(shù)據(jù)庫與云計(jì)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(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮分布式數(shù)據(jù)庫在擴(kuò)展性、資源調(diào)度方面的靈活性和優(yōu)勢(shì)，在提升資源利用效率同時(shí)，顯著降低運(yùn)維成本，實(shí)現(xiàn)真正業(yè)務(wù)價(jià)值。一是云化基礎(chǔ)設(shè)施可以通過智能調(diào)度、運(yùn)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(jì)算將應(yīng)用擴(kuò)展到多種場(chǎng)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的跨數(shù)據(jù)中心訪問等，可使存儲(chǔ)具備理解、預(yù)處理數(shù)據(jù)庫語義的能力。

基于以上，一是建議擴(kuò)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(jìn)中。應(yīng)引導(dǎo)重點(diǎn)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(tái)，鼓勵(lì)技術(shù)共創(chuàng)，共同探索基于現(xiàn)代云平臺(tái)的分布式數(shù)據(jù)庫運(yùn)維及業(yè)務(wù)開發(fā)體系。二是建議推進(jìn)行業(yè)云發(fā)展以提高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度。在滿足合規(guī)營運(yùn)的前提下，應(yīng)實(shí)現(xiàn)底層基礎(chǔ)設(shè)施共享，降低中小用戶對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫的使用門檻和人才需求，減少重復(fù)投資，實(shí)現(xiàn)集約化營運(yùn)，充分發(fā)揮分布式數(shù)據(jù)庫的規(guī)?；瘍?yōu)勢(shì)。厘清各參與主體運(yùn)營職責(zé)與邊界，依托業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的成熟云平臺(tái)技術(shù)，形成一個(gè)或若干個(gè)云技術(shù)底座，鼓勵(lì)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(diǎn)完成與云平臺(tái)的對(duì)接，最終形成行業(yè)的云上產(chǎn)品集市，逐步簡(jiǎn)化并統(tǒng)一運(yùn)維及交付界面，降低行業(yè)應(yīng)用門檻，提高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度。

審核編輯黃宇