華為云GaussDB首席架構(gòu)師馮柯：摘取皇冠上的明珠，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的突圍之法

在國內(nèi)做數(shù)據(jù)庫，是一件很具挑戰(zhàn)性的事情，因?yàn)檫@是基礎(chǔ)軟件皇冠上的明珠，是卡脖子的關(guān)鍵技術(shù)。

從海外廠商攻城略池的壟斷到國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商的艱難成長，從去IOE浪潮下的國產(chǎn)替代再到如今的百花齊放的市場局面，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)一路走來，背后都是一批批企業(yè)和個(gè)人的信念與堅(jiān)守。

馮柯便是其中的一員，在20年的技術(shù)一線工作中，他見證了國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的蹣跚前進(jìn)，也親身參與到互聯(lián)網(wǎng)和云時(shí)代，由市場主導(dǎo)的分布式數(shù)據(jù)庫建設(shè)浪潮中。

作為華為數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域科學(xué)家、華為云數(shù)據(jù)庫GaussDB首席架構(gòu)師，馮柯正在推動(dòng)著數(shù)字化轉(zhuǎn)型下國產(chǎn)分布式數(shù)據(jù)庫在關(guān)鍵行業(yè)的深入應(yīng)用。本期的《云享人物·大咖面對面》，華為云開發(fā)者社區(qū)將以這位數(shù)據(jù)庫行業(yè)領(lǐng)軍人物的視角，去探索數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)冰山之下的世界。

那些年，與國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫共沉浮

上個(gè)世紀(jì)90年代，以O(shè)racle、DB2為代表的國際商業(yè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)入國內(nèi)市場，拿下電信、金融、政務(wù)等重要行業(yè)的大單，應(yīng)用于各類核心系統(tǒng)和周邊系統(tǒng)。

彼時(shí)的國內(nèi)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)剛剛起步，在國家政策主導(dǎo)下，最早一批成立的數(shù)據(jù)庫公司主要由高校和科研院所主導(dǎo)，技術(shù)上也以跟隨國際廠商為主。

也正是在這樣的時(shí)代背景下，當(dāng)時(shí)在浙大研究數(shù)據(jù)存儲的馮柯，加入到了學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品化項(xiàng)目中，從此踏上了數(shù)據(jù)庫研發(fā)生涯，一直到今天。

“在這個(gè)時(shí)期，國內(nèi)的數(shù)據(jù)庫完成了初始的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)積累，更重要的是，它給我們這個(gè)行業(yè)培養(yǎng)了一大批骨干人才。”如果沒有這些人，高技術(shù)壁壘的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)會(huì)如同無源之水，無本之木。于國內(nèi)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)來說，地利與人和均已就位，就差天時(shí)了。

進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，當(dāng)人們的衣食住行都轉(zhuǎn)向在線服務(wù)化，傳統(tǒng)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫愈發(fā)顯得力不從心。與此同時(shí)，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品在廣度和深度都有了新的變化，關(guān)系型、非關(guān)系型、圖數(shù)據(jù)庫、時(shí)序數(shù)據(jù)庫……百花齊放。

而云計(jì)算的發(fā)展，好似平地一聲雷，將數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)推入了一個(gè)新的浪潮里。

當(dāng)前，千行百業(yè)都在向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，應(yīng)用上云已經(jīng)是大勢所趨，而云也成為數(shù)據(jù)庫部署的主要形態(tài)。Gartner的統(tǒng)計(jì)顯示，2022年云數(shù)據(jù)庫在整個(gè)數(shù)據(jù)庫市場中的占比首次達(dá)到50%；在中國，到2025年，81%的數(shù)據(jù)庫將會(huì)跑在云平臺之上。

隨著數(shù)據(jù)庫和云的理念深度結(jié)合，華為也將早年為解決電信領(lǐng)域數(shù)據(jù)問題而研發(fā)的華為數(shù)據(jù)庫進(jìn)行全面戰(zhàn)略升級，打造了涵蓋關(guān)系型與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的GaussDB系列全場景云服務(wù)。馮柯和其團(tuán)隊(duì)當(dāng)前的工作重點(diǎn)，就是華為云GaussDB數(shù)據(jù)庫的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

馮柯認(rèn)為“云計(jì)算拉低了數(shù)據(jù)庫行業(yè)的應(yīng)用門檻，單點(diǎn)的技術(shù)已經(jīng)不再是市場發(fā)展的絕對性瓶頸，數(shù)據(jù)庫的技術(shù)壁壘開始松動(dòng)。比如對云上數(shù)據(jù)庫的評價(jià)更多的是集中在服務(wù)能力，也就是說如何讓用戶能像使用云資源一樣隨時(shí)隨地可獲得數(shù)據(jù)庫服務(wù)?！?/p>

如今，整個(gè)國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫市場正在快速崛起，馮柯感慨道：“我們看到金融行業(yè)的頭部客戶，以及一些互聯(lián)網(wǎng)頭部廠商，在他們的核心業(yè)務(wù)中開始落地使用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，這是在過去10年無法想象的事情。“

馮柯表示，這些變化也意味著**國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)從政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向了產(chǎn)品市場主導(dǎo)。**而行業(yè)的嬗變也不斷地重塑著他對技術(shù)的理解，尤其是分布式數(shù)據(jù)庫這個(gè)具有代表性的技術(shù)產(chǎn)業(yè)賽道。

厚積薄發(fā)，分布式數(shù)據(jù)庫的春天

互聯(lián)網(wǎng)及云化時(shí)代的到來，導(dǎo)致企業(yè)業(yè)務(wù)架構(gòu)產(chǎn)生巨大變化。過去的集中式數(shù)據(jù)庫已經(jīng)無法滿足越來越多的業(yè)務(wù)場景，市場的需求推動(dòng)了底層數(shù)據(jù)庫的分布式改造。企業(yè)對自身IT架構(gòu)的開放性和自主訴求也越來越高，這進(jìn)一步牽引了分布式數(shù)據(jù)庫的普及應(yīng)用。

雖然去O呼聲高漲，但是打破這種傳統(tǒng)商業(yè)數(shù)據(jù)庫的“壟斷”局面又談何容易。想要沖出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的包圍圈，馮柯指出數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品要能回答這三個(gè)核心問題：

一是解決高可用問題，如何打消客戶對系統(tǒng)可用性可靠性的疑慮；

二是解決性能問題，如何解決客戶對數(shù)據(jù)庫、以及構(gòu)建其上的應(yīng)用性能的疑慮；

三是業(yè)務(wù)的平滑遷移，如何降低整個(gè)過程的實(shí)施成本和風(fēng)險(xiǎn)。

而以上種種又都可以從技術(shù)層面解決，這也是馮柯帶領(lǐng)的GaussDB在實(shí)際業(yè)務(wù)實(shí)踐中給客戶帶來的價(jià)值所在。

目前，GaussDB立足創(chuàng)新與自研，基于同一架構(gòu)，一方面擁抱并兼容主流關(guān)系型數(shù)據(jù)庫生態(tài)如MySQL及非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 MongoDB、Redis等生態(tài)，另一方面圍繞自身開源的openGauss生態(tài)，打造面向政企客戶，強(qiáng)調(diào)高性能、高可靠、高安全的產(chǎn)品。

馮柯認(rèn)為，由于分布式數(shù)據(jù)庫經(jīng)歷了一個(gè)相對混亂的時(shí)代，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品和解決方案的邊界模糊不清。

“有的客戶雖然沒有應(yīng)用分布式數(shù)據(jù)庫，但他們在業(yè)務(wù)架構(gòu)上做過分布式改造和落地。就產(chǎn)生一個(gè)后果：在很多場景下，大家對于分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)該解決什么問題，哪些問題應(yīng)該通過數(shù)據(jù)庫來解決，哪些應(yīng)該通過業(yè)務(wù)或者中間件層來解決，其實(shí)不是非常清楚?！?/p>

所以，分布式數(shù)據(jù)庫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的落地，打造重點(diǎn)行業(yè)典型應(yīng)用場景的標(biāo)桿案例，幫助市場清晰界定應(yīng)用解決方案與產(chǎn)品的邊界顯得至關(guān)重要。

業(yè)內(nèi)不乏這樣成功的案例，比如剛剛過去的4月，中國郵政儲蓄銀行新一代個(gè)人業(yè)務(wù)分布式核心系統(tǒng)全面投產(chǎn)上線。該系統(tǒng)是大型商業(yè)銀行中首家同時(shí)采用企業(yè)級業(yè)務(wù)建模和分布式微服務(wù)架構(gòu)，基于鯤鵬硬件底座、openGauss開源數(shù)據(jù)庫與GaussDB分布式云數(shù)據(jù)庫共同打造。系統(tǒng)上線后可具備為全行6.37億個(gè)人客戶、4萬個(gè)網(wǎng)點(diǎn)提供日均20億筆，峰值6.7萬筆/秒的交易處理能力。

海量交易數(shù)據(jù)的背后，也標(biāo)志著國內(nèi)的分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品在性能和產(chǎn)品成熟度上，逐漸能與國際商業(yè)數(shù)據(jù)庫持平甚至超越。

揭秘GaussDB冰山下的能力

GaussDB之所以能夠支撐郵政儲蓄銀行的個(gè)人業(yè)務(wù)分布式核心系統(tǒng)上線，成功實(shí)現(xiàn)對國外商業(yè)數(shù)據(jù)庫的取代，很關(guān)鍵的一點(diǎn)在于它“集成”了華為自身的三大優(yōu)勢：

首先是高研發(fā)投入帶來的高收益和技術(shù)領(lǐng)先，華為布局了全球7大研究所來構(gòu)建數(shù)據(jù)庫研發(fā)能力，匯聚了全球1000+的數(shù)據(jù)庫專家人才。

其次是完整的軟硬技術(shù)棧，涵蓋芯片、服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫全棧軟硬件，具備數(shù)據(jù)庫軟硬性能調(diào)優(yōu)的獨(dú)特優(yōu)勢。

最后是獨(dú)具一格的生態(tài)建設(shè)，華為把生態(tài)當(dāng)做業(yè)務(wù)來做，會(huì)去平衡生態(tài)中的商業(yè)利益共享，去跟伙伴分享市場機(jī)會(huì)。

在此基礎(chǔ)上結(jié)合對客戶業(yè)務(wù)和需求的理解，GaussDB實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫在性能和產(chǎn)品上的突破。以高可用為例，GaussDB兩地三中心的高可用解決方案已經(jīng)在國有大行，從邊緣到核心系統(tǒng)全類業(yè)務(wù)進(jìn)行了驗(yàn)證，滿足金融監(jiān)管的要求。

在全棧能力方面，GaussDB垂直整合華為軟硬件資源，比如將華為在存儲上的優(yōu)勢，深入融合到數(shù)據(jù)庫的存算分離架構(gòu)上，包括NDP（Near Data Processing）近數(shù)據(jù)處理，讓數(shù)據(jù)庫的計(jì)算邏輯充分利用下面整個(gè)存儲池的能力，并且更進(jìn)一步，將NDP與PQ（Parallel Query）相結(jié)合，提高復(fù)雜查詢處理能力。

同時(shí)，通過全密態(tài)加密技術(shù)來保證保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的全生命周期安全。并將AI技術(shù)融入到數(shù)據(jù)庫內(nèi)核中，實(shí)現(xiàn)參數(shù)自調(diào)優(yōu)和智能索引推薦，降低運(yùn)維側(cè)的復(fù)雜度和成本。

馮柯總結(jié)了GaussDB的六大競爭點(diǎn)：高可用、軟硬深度協(xié)同、企業(yè)級混合負(fù)載、云原生多主、數(shù)據(jù)安全與可信、AI-Native（智能運(yùn)維與調(diào)優(yōu)）。 具體可以參考閱讀《華為云數(shù)據(jù)庫戰(zhàn)略啟示錄》。

在馮柯看來，所有的技術(shù)問題來自于你解決什么樣的訴求。 對于一些需要云原生數(shù)據(jù)庫的企業(yè)來說，GaussDB通過軟硬協(xié)同、架構(gòu)的融合、混合負(fù)載和智能化運(yùn)維，讓數(shù)據(jù)庫的使用和水電資源一樣簡單易得。而面向政企，GaussDB在上述基礎(chǔ)之上會(huì)更強(qiáng)調(diào)高可用、安全方面的考量，像使用單機(jī)集中式數(shù)據(jù)庫一樣可靠可用。

比如在工商銀行核心交易系統(tǒng)分布式改造中，他們將貴金屬交易系統(tǒng)、渠道類業(yè)務(wù)、商密公文系統(tǒng)等核心業(yè)務(wù)從傳統(tǒng)封閉的集中式商業(yè)數(shù)據(jù)庫平滑切換到華為云GaussDB 分布式數(shù)據(jù)庫之上，在高可用方面，實(shí)現(xiàn)了同城單Region 多AZ 互聯(lián)，支持同城雙活，金融級支持三層組網(wǎng)的管控高可用部署方案，支撐日均業(yè)務(wù)量10萬+。

與此同時(shí)，工商銀行還通過華為云數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用遷移（UGO）與數(shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)（DRS）一站式遷移工具順利遷移了數(shù)千個(gè)實(shí)例，單個(gè)業(yè)務(wù)存儲過程量就接近兩千，節(jié)省了80% 的人工工作量。

五環(huán)理論，生態(tài)勝出才是最后贏家

對于企業(yè)來說，在經(jīng)歷了封閉、集中式數(shù)據(jù)庫的痛苦之后，他們也愈加關(guān)注基礎(chǔ)軟件的開源開放和生態(tài)建設(shè)，沒人想從一個(gè)封閉的生態(tài)走向另一個(gè)封閉的生態(tài)。

談及開源數(shù)據(jù)庫和商業(yè)數(shù)據(jù)庫，乃至當(dāng)下的國內(nèi)數(shù)據(jù)庫生態(tài)建設(shè)，馮柯提到了 “五環(huán)理論”,這是他對數(shù)據(jù)庫生態(tài)認(rèn)知的自創(chuàng)概念：

最核心的二環(huán)是數(shù)據(jù)庫的技術(shù)內(nèi)核，三環(huán)是數(shù)據(jù)庫的工具，包括遷移、開發(fā)、管理工具等；四環(huán)是服務(wù)能力；最外面的五環(huán)就是生態(tài)。

“產(chǎn)品外延能力越強(qiáng)，參與主體的多樣性越豐富，生態(tài)也就越成熟，當(dāng)然投入的成本也會(huì)越高。不過現(xiàn)在大多數(shù)廠商都處在二環(huán)和三環(huán)之間，即還停留在產(chǎn)品技術(shù)的層面?！?/p>

馮柯認(rèn)為只有ORACLE和MySQL這兩款數(shù)據(jù)庫真正走到了五環(huán)，所以整個(gè)國內(nèi)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)的生態(tài)建設(shè)都是道阻且長，需要明確自身在哪些環(huán)節(jié)上是可以去做自我演進(jìn)和發(fā)展。 “走到五環(huán)是需要一個(gè)過程的，而數(shù)據(jù)庫的開源生態(tài)建設(shè)尤為艱難，我們面臨著巨大的挑戰(zhàn)?！?/p>

早在2019年，華為宣布將其在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的積累——GaussDB單機(jī)主備內(nèi)核能力開源，并命名為openGauss。2020年6月底，openGauss數(shù)據(jù)庫源代碼正式向開發(fā)者開放。

馮柯說，“過去我們可能是為了開源而開源，而且以技術(shù)的使用為主，但現(xiàn)在諸如openGausss這樣的開源，是把我們的產(chǎn)品作為生態(tài)建設(shè)的載體，產(chǎn)品本身就是開源生態(tài)的一部分。 同時(shí)在這生態(tài)中，也在不斷長出更多的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品?！?/p>

目前，除了華為云的分布式數(shù)據(jù)庫GaussDB(for openGauss)，已經(jīng)有12家DBV基于openGauss社區(qū)版發(fā)布了自己的品牌數(shù)據(jù)庫，100+頭部企業(yè)參與社區(qū)共建。

同時(shí)，華為積極投入人才培養(yǎng)，與教育部聯(lián)合建設(shè)“智能基座”基地，GaussDB已與72 所國內(nèi)雙一流高校建立合作關(guān)系，并在教育部“新工科”項(xiàng)目的80多所高校中開設(shè)GaussDB 數(shù)據(jù)庫課程；在高職、專科院校，通過實(shí)踐實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)面向社會(huì)的應(yīng)用型人才。開課之外，定期開展師資培訓(xùn)，聯(lián)合多所頂尖高校教授出版GaussDB 數(shù)據(jù)庫教材、教輔，持續(xù)完善GaussDB 數(shù)據(jù)庫的人才培養(yǎng)體系，保障數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)未來人才供給。

最后馮柯強(qiáng)調(diào)，能否建立一個(gè)實(shí)現(xiàn)共贏的商業(yè)利益分享機(jī)制，是整個(gè)生態(tài)的基礎(chǔ)?！斑@個(gè)賽道上，最終在生態(tài)上能夠勝出的才是真正贏家。”

結(jié)語

無論是從政策層面，還是市場需求，今天對于國內(nèi)數(shù)據(jù)庫廠商來說，可以稱得上是最好的時(shí)代。

作為基礎(chǔ)軟件“皇冠上的明珠”，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的崛起，像夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)的一道光，每一個(gè)在這個(gè)產(chǎn)業(yè)沉沉浮浮的技術(shù)人，通過“創(chuàng)造”出類似GaussDB這樣的產(chǎn)品，來承載著他們對基礎(chǔ)軟件的堅(jiān)持和夢想，支撐起這個(gè)由數(shù)據(jù)構(gòu)成的大千世界。

在技術(shù)一線堅(jiān)持20多年后，對于馮柯來說，自己的人生已經(jīng)和數(shù)據(jù)庫“融為一體”了，采訪的尾聲，他也以數(shù)據(jù)庫為例，分享了 “大齡技術(shù)碼農(nóng)”的轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)，以及一些通用的工作方法論，與廣大開發(fā)者們共勉：《20年技術(shù)一線工作分享，如何化解35歲危機(jī)》

云數(shù)據(jù)庫 GaussDB(for openGauss) 分布式 數(shù)據(jù)庫

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