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Data+时代下的数据库云平台:从管理运维到智能化开发协同新格局

  在棋类竞技的世界里,“先手”是一个具有决定性意义的概念,对弈双方在走子次序中,率先落子的一方往往能获得开局的先导权,这一优势在古往今来的诸多论断中均有所体现,如“宁输数子,勿失一先”,后来还由此衍生出了“一力当先”这样的成语。

  在数据库领域的发展历程中,同样存在着诸多“落子即当先”的代表性事件。自1976年IBM的Edgar Codd首次提出“关系型数据库”概念以来,数据库技术便踏上了一条持续变革、创新发展的漫长道路,其间经历了翻天覆地的变化。到了1979年,美国计算机公司成功在DEC计算机上实现了全球首个分布式数据库系统SDD-1,这无疑是数据库技术发展史上的一个重要里程牌。而在当今信息技术飞速发展的时代背景下,各行业对信息安全和自主可控给予了高度重视,国内数据库产品也顺势迎来了蓬勃发展的崭新局面。

  伴随着数据库技术日新月异的发展步伐,从分布式、云原生、解耦微服务到向量计算等多种技术的不断涌现,使得开发人员与管理者的任务呈现出明显的碎片化特征,数据库的交付和管理工作也变得日益纷繁复杂。在这样的数据库产业演变背后,有一个至关重要的环节不容忽视,那就是数据库云体系。所谓数据库云体系,是基于DBMS、云计算等先进技术,通过私有化部署的方式,为用户提供跨数据库、跨平台的一体化私有云服务。

  值得注意的是,数据管理领域的躬行实践从来都不是一成不变的,数据库云体系市场正处于蓬勃发展的上升阶段,其发展前景可谓方兴未艾。在数据库脚本化、工具化的1.0阶段,那些率先将管理平台引入市场的企业,犹如行业的领头羊,在随后开源云化的浪潮变迁中,又敏锐地将开发管控一体化视为打造云体系升级的2.0路径,并持续致力于推动整个行业不断向前发展。在竞争激烈的数据库市场中,数据库云体系的发展历程就像是一部精彩纷呈的连续剧,各个厂商在其中的决策犹如棋手落子,他们审时度势、顺势而为的每一步,都恰似连续剧中推动剧情发展的关键动力。

  数据库云市场进化路径

  近期,IDC发布的《中国数据库云市场份额,2024》(2024 China Database Cloud Market Share Report)引发了业界的广泛关注。报告显示,中国数据库云市场整体规模呈现出稳步增长的态势,从2022年的18.4亿元人民币增长至2023年的20.9亿元人民币,实现了13.6%的年度增长率。在这一过程中,各数据库生态厂商持续展现出强劲的增长势头,不过,不同厂商对数据库云市场的侧重存在着较为明显的差异。

  可以说,云和开源的时代正在深刻重塑数据库云体系,这场行业发展的“连续剧”显然尚未迎来终局。当前,企业在多数据库兼容性、微服务架构应用以及借助访问控制和审计日志手段实现合规安全等方面的需求存在着显著的分化趋势。因此,我们有必要花费一定的篇幅,深入拆解当前数据库云市场的进展情况和实际应用场景,细致辨析各项技术子项的技术路径、优势以及局限性,同时回溯并捕捉技术和市场发展的新趋势。

  一、开源云化显现,dbPaaS平台建设热潮兴起

  回顾数据库行业的发展历程,在相当长一段时间里,数据库内核无疑是推动数据库产业不断前进的主要动力源泉。然而,随着国内数据库市场呈现出百花齐放的繁荣景象,开源数据库逐渐成为主流趋势,国产数据库在能力和应用方面不断逼近极限,市场发展也不可避免地面临边际递减效应的挑战。

  在这一发展过程中,有两个关键因素常常被厂商所忽视。其一,企业对数据库的应用并非仅仅限于数据库软件本身,而是一个涵盖了多个环节的完整闭环生态系统。从追求大而全的通用模式向轻内核、注重横向拓展的形态转变趋势下,数据库的工具和服务能力在整个体系中占据举足轻重的地位。尤其是随着开源社区对整个数据库生态的影响力日益加深,开发和运维技术栈也发生了根本性的变革,应用程序分布式架构的广泛流行使得即便是轻量和开源数据库也具备了支撑核心业务系统的能力。

  其二,在云时代“服务产品化,产品服务化”的发展进程中,用户的倾向发生了显著变化,从以往售卖license为主要商业模式逐渐向集数据库内核软件、工具化体系和服务能力三者融为一体的模式迁移。

  近年来,行业头部企业纷纷着手构建统一的数据库管理平台乃至数据库云系统(dbPaaS)。这些平台能够有效地管理运行在多种部署环境下的多元化的数据库,提供从资源交付、性能容量管理、自动运维到安全管控的全方位封闭式能力体系,甚至能够与企业的云基础架构层和云应用能力层实现无缝对接,从而形成具备智能化数据库全生命周期管理和管控云服务能力的强大数据库云。

  数据库云管理平台的功能价值

  从需求端来看,金融、制造、运营商这三类机构掌握海量的数据节点,它们对数据赋能业务有着较为强烈的需求,往往渴望寻求更多维度、创新渠道的管理方式。由于这类机构对数据的依赖程度较高,面临着监管与合规措施不断落地实施的情况,其中尤以金融机构为代表,因此对管理平台有着更为迫切的需求。

  从大型股份制银行率先落地业内首款dbPaaS平台,成功解决数据量暴增、单点效率局限性凸显以及统一管理等难题,到众多头部股份制银行、各地城商行、农商行、证券保险机构纷纷积极开展数据库管理平台建设工作,在数字化成熟度较高的金融行业中,数据库云管理平台的应用覆盖度已经达到了相当高的水平。

  与此同时,在制造行业中,云管理平台所具备的数据可视化和分析能力能够实现对生产过程的实时监测和优化,及时发现生产过程中出现的异常情况,并通过自动化控制和智能调度手段优化资源配置。而对于运营商来说,数据库云管理平台还有一个显著的优势,那就是其改造成本相对较小,横向拓展的功能应用对业务提升效果显著,这不仅进一步节省了运营商的长期成本,还间接地推进了移动经济和数字化业态的快速发展。

  随着数据库云管理平台在各个行业的进一步深入落地应用,在面对数量日益增多、开发技术栈愈加复杂的背景下,如何兼顾数据库开发变更的效率与安全难题,成为了当下数据库云行业变革过程中尤为重要的新应用场景。

  二、应对挑战,厂商求解数据库变更管控与开发执行新难题

  大数据时代的浪潮已经汹涌澎湃了相当长一段时间,随着数据库云生态逐步走向平台化,社会数据总量呈现出指数级的膨胀爆发态势。然而,与之形成鲜明对比的是,开发变更中风险丛生的问题仍然长期存在,尤其在某些数字化程度较高的行业中广泛遗留,由此形成了数据节点众多但利用渠道与手段却相对匮乏的矛盾局面。在政策与市场环境的双重驱动下,数据库云体系亟需变更管理与开发执行场景的全新升级。

  一方面,日趋严格的政策法规要求对数据库云体系提出了更高的挑战。《网络安全法》《数据安全法》《个人信息保护法》《密码法》以及《关键信息基础设施安全保护要求》等一系列法律法规的相继出台,明确且清晰地界定了数据安全保护的标准。企业在处理敏感数据时,必须严格遵守这些规定,这无疑增加了数据管理和保护的难度。

  另一方面,多元混合数据库环境下的内在管控压力也在不断增大。除了需要应对多种数据库资源管理带来的压力之外,企业内部缺少严格的变更管理流程,大量开发人员直连数据库的操作方式,给核心业务的稳定性、审计合规等方面带来了巨大的压力。此外,企业人员流动,而数据库本身提供的鉴权能力有限,难以实现全面规范的权限管理,无法有效追溯数据库对象的变更历史。这些问题不仅影响问题排查、审计和质量控制工作的顺利开展,还可能因共享敏感信息和数据库访问凭证而引发数据泄露和安全风险。

  再者,国产数据库升级替换以及信创支持已经成为企业的刚性需求。随着信创领域“2+8+N”在各行业的逐步铺开,企业对国产数据库的安全管控需求日益迫切,已经成为企业发展过程中不可或缺的重要环节。

  事实上,不同规模的企业在应对这些问题时采取了不同的策略,但以往的解决方案都存在着诸多局限性。大型传统企业通常采用采购数据库堡垒机与单点的数据库客户端工具集成的方式,这种方式往往不具备体系化的能力,缺乏从开发到生产全视角的应用特性。而且,堡垒机本质上是在客户端工具上加注了一层壳,存在着注销二次登录绕行的风险,权限管控、审计的控制粒度较为粗糙,不方便回溯和查找操作。中小型企业则大多采用海外开源开发工具,这类工具虽然在海外市场成熟度较高,但支持的数据库类型相对单一,侧重于基础开发功能。在国内信创背景下,此类开源工具对于国产数据库与大数据的数据源支持较少,更适用于面向个人开发的场景,并且需要在本地安装和配置,对于一些配置较低的机器可能会占用大量的资源。

  数据库开发管控产品的落地路径、优势和局限性

  数据库开发管控系统定义为一种支持多云跨库部署的数据库统一管控解决方案,它提供了跨云兼容的 API 和工具,使得数据在不同云环境之间的迁移和管理变得轻松便捷。同时,该系统还通过访问控制和审计日志等手段,有效地整合了跨云数据资源,进一步加强了数据的合规性管理。

  具体而言,数据库开发管控平台在实践中践行了认证、鉴权、审计三个方面的核心能力。

  其一,在面向数据库声明者的身份认证方面,积极推动统一的Web客户端窗口建设。以往常见的数据操作工具大多运行在桌面端,而桌面端的局限性导致其功能无法有效扩展,不具备高阶管控能力,也缺乏不同角色之间的功能分离机制。统一的Web客户端管控则无需在本地安装和配置服务器,在沿袭过往的优势功能和操作习惯的基础上,更加贴合便捷操作的需求,用户无需额外学习即可轻松上手,实现即用即开的便捷体验。

  其二,针对数据给谁看的鉴权问题,着力推动多样化的管控能力建设。通过构建事前、事中、事后全场景安全管控策略,全面覆盖多重身份认证、高危操作拦截、动态脱敏、数据变更回滚、提权执行等多个关键场景。该策略能够精细判断使用用户的职能与应用场景,并结合数据库资源的重要程度对用户进行初始的细粒度权限分配,从而有效保障访问实时最小权限,避免高权限滥用导致的违规行为及信息泄漏风险。

  其三,在面向数据被谁看的审计问题上,推动访问追踪和操作留痕功能的实现。在全面防护数据库访问行为的基础上,对所有对数据库进行的访问和操作进行全面记录和监控,以便及时发现并响应潜在的安全威胁或违规行为。即使发生数据泄露或误操作等意外情况,也能够凭借完善的审计记录迅速追溯责任人和操作过程,为后续的事故调查和责任追究提供有力的依据。

  新数科技推出的ShinData数据库安全管控平台摒弃了单点出发的传统思路,站在组织机构的整体高度,对人和应用与数据库之间的交互进行全面的管控和分析。该平台将使用端从PC桌面端转变为浏览器端,基于Web收敛访问入口,从而达到更加便捷高效的管理效果。在操作的前、中、后各个阶段,平台都能够对数据进行精准管控,充分满足开发、运维、管理三个不同角色的数据操作和管控需求。作为企业数据安全的第四道门,该平台既确保了用户效益与成本优化的平衡,同时基于协同管控方式有力地保障了安全合规和效率提升双重目标的实现。截至目前,该平台已经完成了多次重要版本迭代,持续拓展业务边界,并在银行、证券、保险、制造及政务等领域成功落地布局。

  新数科技数据库开发管控产品

  可以预见,不论是合规市场的硬性驱动,还是企业客户日益旺盛的需求增长,有关数据库变更、执行管控的话题在未来一段时间内仍将持续升温,受到业界的广泛关注。

  三、需求场景分化推动数据库云体系化能力迎持续发展

  “未来的黄金世界,不在梦寝,而在觉悟。”这句话在数据库市场的发展中同样具有深刻的启示意义。在科技发展的历史长河中,我们常常会发现,那些能够超越巨头的企业往往并非其原有的竞争对手,而是那些敢于颠覆既定规则的挑战者。正如当年击败诺基亚的并非任何一家传统功能机厂商,而是重新定义手机概念的苹果公司,以及由其掀起的智能手机革命浪潮。

  在当前数据库国产替代的浪潮中,我们有时会不自觉地陷入一种错觉,认为数据库开发管控生态工具和分布式数据库内核领域正在并驾齐驱、呈现出百花齐放的繁荣景象。然而,事实并非如此。从数据库全行业的整体情况来看,2021年全球数据库市场规模达到了697亿美元,其中中国数据库市场规模为47亿美元(约合305.8 亿元人民币),仅占全球市场份额的5.2%。美国的开源与商业数据库数量基本持平,而我国商用和开源占比分别为83.4%和16.6%。在国内,数据库市场主要以MySQL生态为主导,而在海外,则是 PostgreSQL生态更为活跃。从数据库开发管控生态工具的角度来看,国内开源项目数量较多,但商业工具尚处于发展的早期阶段,有待进一步成熟和完善;海外开源项目大多以面向个人开发者为主,商业数据工具则普遍朝着DevOps方向发展。

  在行业生态尚未完全定型的现阶段,那些选择抛弃“替代Oracle”传统思路,转而致力于打造全链条的数据库工具化和生态服务化体系的企业,在商业化图景上展现出了持续的发展机遇。当前,这些企业所提供的解决方案在行业应用上各有侧重,它们依据各自的资源优势逐渐锚定市场位置,市场的分层趋势已经初步显现:部分企业专注于数据库专有云一体机的硬件研发,成为硬件厂商;一些企业则在数据库实施、运维等综合服务领域发力,成为服务厂商;还有部分企业瞄准打造数据库全生命周期的平台化管理,成为平台型厂商。

  2018年,新数科技率先提出了“数据库管理平台化”的创新概念,其目标不仅仅局限于满足分散式、临时性的使用需求,而是致力于将各类数据库实例的集中交付、健康巡检、监控告警、访问控制、变更维护、SQL审核和开发管控等多个功能模块有机融为一体,打造一个完整高效的数据库dbPaaS平台。通过一体化的设计理念,实现数据库开发、交付、运行等多维度之间的良性正反馈循环,从而整体提升整个数据库体系的运行效率和管理水平。

  根据IDC的报告,新数科技以8.1%的份额,位列数据库云运维管理平台市场第 一。同时,新数科技的同比增量达到了21.8%,在该市场的排名同样居首位。在日益激烈的市场竞争中能够斩获第一的份额,无疑是对其战略方向正确性的有力证明,也为其未来的发展奠定了坚实的基础。

  中国数据库云运维管理平台市场份额

  在领跑赛道后,这家数据库云平台厂商并未满足于现状,而是持续不断地进行自我进化,积极寻求“重开新局”的发展机遇。新数科技表示,破解数据库领域的“卡脖子”难题,不能仅仅将自身目光局限于数据库内核技术的突破上,而应当从整个数据库系统的全局出发,直面数据库在开发测试、管控等多个维度所面临的诸多挑战。通过对数据库工具和服务的系统整合,探索出一条真正能够实现全链条突围的有效路径。目前,公司正在通过采用现代 Web 架构,致力于为用户提供跨终端的SQL开发体验、代码化、版本化的变更管理以及敏感数据保护等一系列创新功能,实现从传统管理平台向支持多数据源的企业级数据库协同开发管控体系的升级。

  在当前AI技术革命热情高涨的时代背景下,虽然众多技术和应用都需要结合自身业务、AI应用场景等多种因素进行不断迭代优化,但从中长期发展的角度来看,数据库云生态同样具备融入AI能力的巨大潜力。通过将AI技术引入数据库云生态,可以实现数据的智能化管理、研发、分析和应用,逐步探索基于AI大模型的数据库开发管理应用新模式。新数科技表示,公司已经开始将AI技术与NL2SQL、数据库领域智能问答、数据库异常知识库、SQL生成和优化等多个应用场景进行有机结合,试图通过这种方式有效解决在管理大量数据库实例时所遇到的性能瓶颈、开发管控难度大等复杂问题,进一步提升复杂场景下大规模数据库开发管控的效率和准确性。

  数据库云市场最初兴起的核心领域主要集中在数字化程度较高且数据量增益效应明显的行业。然而,随着数字化浪潮的不断席卷和拓展,越来越多的行业开始积极拥抱数字化转型,数据库云体系也将随之迎来更为广阔的发展空间。在落地应用场景方面,从最初数据库云管理平台的逐渐普及应用,到如今开发管控场景需求的持续增长,再到未来AI技术赋能数据库开发管理的广阔前景,从我们的观察视角来看,并不排斥应用格局的变化,反而满怀期待地迎接新鲜事物的到来,因为这些新变化将带来更多值得深入讲述和广泛讨论的精彩故事。不过,我们判断行业发展拐点发生的依据,应该始终来自于用户的实际选择,来自于市场对技术价值的尊重和认可。

  以用户的需求为向导,在发展的关键时刻顺势而为。这种直接而又始终不变的供需逻辑,使得数据库云平台厂商能够“执先”而行,在市场竞争中抢占先机。展望未来,数据库云体系化能力无疑将成为行业关注的焦点。硬件技术的革新或许能够从底层技术层面为数据库带来设备性能上的提升,但具备能够根据市场需求及时拓展的平台化能力,才将真正成为企业在激烈竞争中脱颖而出的核心竞争力所在。

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