近年來，數(shù)據(jù)庫國產化趨勢愈發(fā)明顯，上百家金融業(yè)試點單位在數(shù)據(jù)庫國產化的進程中，進一步增強信心，向50%國產化率大步邁進。

但隨著數(shù)據(jù)庫國產化的深入，一些金融機構采用國產數(shù)據(jù)庫+服務器本地盤的“存算一體”部署策略，逐漸在實踐中暴露出短板，難以滿足金融核心的場景需求。

金融機構想要高效安全地完成核心數(shù)據(jù)庫國產化改造任務，到底該如何破局？

“存算一體”難以滿足 金融核心系統(tǒng)改造

在金融行業(yè)，數(shù)據(jù)庫使用涉及多種場景，如：核心交易、互金類APP、分析類應用、辦公應用等。

盡管金融各類業(yè)務場的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都在逐步向國產數(shù)據(jù)庫改造，但除了辦公等非關鍵業(yè)務場景，核心業(yè)務場景改造仍進展緩慢。

究其原因，主要在于國產數(shù)據(jù)庫尤其是國產分布式數(shù)據(jù)庫，大多采用“存算一體”架構。

在金融核心業(yè)務場景中，對數(shù)據(jù)庫的高并發(fā)、易擴展、數(shù)據(jù)的時延性、強一致性等方面都著嚴格要求，但“存算一體”架構卻難以支撐，主要體現(xiàn)在以下幾點：

●服務器可靠性不足

存算一體架構采用服務器本地盤部署方式，但服務器的可靠性有限，服務器故障會導致硬盤失效，副本冗余度降低，一旦出問題數(shù)據(jù)庫就無法訪問乃至丟失數(shù)據(jù)。同時，服務器故障修復起來也需要較長的時間，運維管理過于復雜。

●數(shù)據(jù)同步難做到強一致性

由于服務器本地盤的可靠性不足，存算一體架構下數(shù)據(jù)庫往往通過一主多備的形式提升系統(tǒng)可用性。但在主庫和備庫間同步數(shù)據(jù)時，幾乎無法同時滿足金融核心對高性能和強一致性的要求。

●資源利用率不高，無法按需擴張

由于計算和存儲強綁定，存算一體不可避免地存在CPU的爭搶，有限的CPU在業(yè)務繁忙的情況下往往顧此失彼。

在擴容時，計算和存儲資源擴容不可能一致的同比例被消耗，勢必導致一邊資源出現(xiàn)浪費，無法實現(xiàn)資源的按需擴張。

由于數(shù)據(jù)庫彈性伸縮能力出現(xiàn)挑戰(zhàn)，再依靠堆疊節(jié)點數(shù)量來提升性能和可靠性，企業(yè)成本勢必也會持續(xù)增加。

●容災不滿足行業(yè)要求

在金融核心場景，容災是必要的能力。對于五大行或頭部股份制金融機構的核心系統(tǒng)而言，基本都要求達到RTO分鐘級、RPO=0的最高水平。

而存算一體架構在主備庫間復制產生的問題，在容災場景下表現(xiàn)更為顯著，因為鏈路拉遠后故障場景更為復雜。

目前采用存算一體架構的數(shù)據(jù)庫，幾乎都采用單集群拉遠+異步復制模式，核心業(yè)務下多集群數(shù)據(jù)庫強一致性容災的案例幾乎沒有，很難滿足金融核心系統(tǒng)對于容災的要求。

回顧存算一體架構為何會興起，互聯(lián)網企業(yè)在其中扮演了關鍵角色。

大約20年前，互聯(lián)網時代興起，數(shù)據(jù)井噴式增長，互聯(lián)網電商對數(shù)據(jù)庫提出了水平擴展、大集群規(guī)模、高并發(fā)等新訴求。

當時在國內市場形成壟斷的“IOE”數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，由于架構欠缺橫向擴展能力，越來越難適應互聯(lián)網業(yè)務激增的性能和靈活擴容訴求。

同時由于市場壟斷，“IOE”系統(tǒng)的價格十分高昂，國外廠商對國內企業(yè)的訴求響應優(yōu)先級也比較低，導致使用和維護“IOE”的成本逐年走高。

出于成本和反壟斷的考慮，也恰好因為互聯(lián)網業(yè)務對擴展性、吞吐量要求高，但對可靠性要求不高，以大型互聯(lián)網廠商為代表的國內企業(yè)開始提出“去IOE”的想法，存算一體架構由此出現(xiàn)。

而大型互聯(lián)網廠商在自身技術成熟后，有了更多將能力外溢和變現(xiàn)的商業(yè)動機；同時互聯(lián)網本身具備極強的布道性，帶動了國內許多數(shù)據(jù)庫廠商選擇“存算一體”路線進入這個風口，“存算一體”數(shù)據(jù)庫也因此從互聯(lián)網行業(yè)走進了更多行業(yè)。

但也應看到，在金融和其他行業(yè)中，“存算一體”數(shù)據(jù)庫更多部署在其新興互聯(lián)網業(yè)務或非核心業(yè)務中。

畢竟對于這些行業(yè)而言，并沒有互聯(lián)網行業(yè)那么大的并發(fā)訪問需求，也沒有那么多的數(shù)據(jù)需要存儲。

相反，業(yè)務連續(xù)性、可靠性是第一考慮因素。這也是為什么金融等行業(yè)的核心業(yè)務數(shù)據(jù)庫改造總顯得步履維艱的原因。

不過歷史總在輪回，如同當年“IOE”架構讓數(shù)據(jù)庫從“存算一體”走向了“存算分離”，而國內的“去IOE架構”和上云浪潮又讓數(shù)據(jù)庫從“存算分離”走向了“存算一體”，如今在企業(yè)數(shù)字化轉型不斷深化的進程中，數(shù)據(jù)庫再次走到了“存算分離”的技術拐點”。

“存算一體”轉向“存算分離”成為大勢所趨

從目前業(yè)界的技術發(fā)展趨勢看，IT巨頭們都不約而同采用了共享存儲的方式，通過“存算分離”架構，去提升數(shù)據(jù)庫的整體能力。不論是AWS Aurora，還是華為GaussDB、阿里PolarDB、騰訊TDSQL，都在向存算分離架構靠攏，這絕不是一種巧合。

FaceBook在提出“技術拐點論”時指出，當下之所以可以實現(xiàn)存算分離的技術原因，在于傳輸協(xié)議和帶寬能力已不再是IO瓶頸，可以基于低延時、高帶寬支持大量數(shù)據(jù)相互間同步。

當傳輸性能短板被填補以后，以及存儲技術的提升，必然會迎來IT架構的變革。業(yè)界發(fā)現(xiàn)采用存算分離，可以基于架構變化帶來事半功倍甚至從0到1的改變，從而讓數(shù)據(jù)庫替換的代價變小。

正因如此，新一代存算分離架構正成為全球數(shù)據(jù)庫大勢所趨，其優(yōu)勢非常明顯：

●可靠性提升

在存算分離架構下，數(shù)據(jù)被存放在高可靠的專業(yè)存儲中，即使服務器損壞，數(shù)據(jù)也不會丟失，換一臺新的服務器仍然可以照常使用。

特別是高端存儲從體系架構設計出發(fā)，提供了超高的故障容忍能力，提升了可靠性短板，減少因可靠性、運維能力不足造成的硬件冗余。

●主從強一致性

存算分離后，就無需多副本數(shù)據(jù)同步，性能問題可以很好的得到解決，存儲資源的利用率也大大提升，從而為主從強一致打下了基礎，進一步可以實現(xiàn)多主多寫。

●資源按需分配，擴容靈活

存算分離架構下，存儲不消耗計算節(jié)點的CPU資源，計算節(jié)點專職負責數(shù)據(jù)庫的運算，而且存儲性能的提升有利于充分發(fā)揮服務器CPU利用率。同時，計算和存儲可以彈性擴展，按需分配，靈活迅速。

●專業(yè)級容災

存算分離后，可以利用專業(yè)企業(yè)存儲的容災備份能力，如快照、復制等，滿足金融核心業(yè)務的數(shù)據(jù)保護需求。

●能力復用

此外，使用共享存儲成熟的備份恢復、SSD介質延壽、亞健康等能力，還能快速提升數(shù)據(jù)庫整體解決方案能力，節(jié)約開發(fā)成本。

事實上，新一代存算分離架構是業(yè)界基于當前改造的現(xiàn)狀和本地盤部署的弊端不斷探索出來的，更是互聯(lián)網企業(yè)和數(shù)字化轉型企業(yè)的共同選擇。

只有將數(shù)據(jù)庫升級為存算分離架構，把不可靠的計算設施和數(shù)據(jù)分離開，由更加可靠的專業(yè)存儲來保存數(shù)據(jù)，才能從根本上解決存算一體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不可靠的問題。

唯有提升了可靠性，金融行業(yè)才敢于把關鍵業(yè)務交給新一代國產數(shù)據(jù)庫，才有破局的可能性。

“存算分離+專業(yè)存儲”是金融核心數(shù)據(jù)庫的最優(yōu)選擇架構

如今隨著政策形勢和業(yè)務需求變化，國產數(shù)據(jù)庫走向金融核心已是大勢所趨。

在追趕業(yè)界領先者的道路上，國產數(shù)據(jù)庫更應站在巨人的肩膀上，利用存算分離架構既有優(yōu)勢，打造場景普適性更強、更有競爭力的產品。

近日，華為存儲與南大通用共同發(fā)布的“金融核心級數(shù)據(jù)庫高可用解決方案”，正是基于“存算分離+專業(yè)存儲”的領先架構，率先為金融業(yè)提供了國產化的核心數(shù)據(jù)庫改造落地方案。

據(jù)悉，該聯(lián)合方案在可靠性、性能與能效上均能滿足金融核心業(yè)務需求：

●高性能：實現(xiàn)一寫多讀，性能大幅提升

聯(lián)合方案實現(xiàn)一份數(shù)據(jù)庫副本一寫多讀能力，使能業(yè)務系統(tǒng)讀寫分離、負載均衡；數(shù)據(jù)并發(fā)處理性能大幅提升，實現(xiàn)業(yè)務交易平均響應時延縮短20%，批量處理時間較縮短38%，數(shù)據(jù)備份耗時縮短6倍。

●高可靠：異地雙重容災保障，RPO=0

聯(lián)合方案采用雙重容災機制確保核心業(yè)務系統(tǒng)高可用。在應用層，實現(xiàn)基于邏輯復制的數(shù)據(jù)庫容災，備庫可讀；在存儲層，確保數(shù)據(jù)高效、完整復制到容災站點，且不影響工作站點性能，確保RPO=0，滿足金融核心系統(tǒng)業(yè)務要求。

當前，該聯(lián)合方案已在西南某城商行核心業(yè)務系統(tǒng)商用落地并穩(wěn)定運行，成為我國金融業(yè)核心數(shù)據(jù)庫改造的標桿案例。

從行業(yè)層面看，華為作為全球存儲領導者，南大通用作為國產數(shù)據(jù)庫“四小龍”之一，兩者的強強聯(lián)合為業(yè)界帶來了切實可落地的國產化改造方案，使得金融、運營商等關基行業(yè)不再受制于存算一體數(shù)據(jù)庫的短板，大膽將核心業(yè)務交給國產數(shù)據(jù)庫，進一步加速我國關基行業(yè)核心數(shù)據(jù)庫的國產化進程。

正如GBase南大通用 8s數(shù)據(jù)庫總經理崔志偉所說，南大通用和華為均是我國扎根IT基礎設施技術多年、達到業(yè)界領先水平的基礎設施供應商，面臨傳統(tǒng)核心系統(tǒng)改造這一歷史轉折點，這既是挑戰(zhàn)、也是機遇。

存儲與數(shù)據(jù)庫的持續(xù)合作創(chuàng)新，將進一步促進我國基礎設施核心系統(tǒng)升級轉型。

在技術層面，該聯(lián)合方案所采用的“存算分離+專業(yè)存儲”，不僅是金融核心數(shù)據(jù)庫的最優(yōu)選擇架構，更代表著未來數(shù)據(jù)庫的技術趨勢，這使得中國數(shù)據(jù)庫與國際領先數(shù)據(jù)庫在性能與可靠性上的差距進一步縮小。

事實上，中國并不缺少優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫和存儲廠商，從數(shù)據(jù)庫產業(yè)鏈上下游來看，國產技術已全面成熟。

但是從全球數(shù)據(jù)庫市場看，中國數(shù)據(jù)庫廠商在占全球數(shù)據(jù)庫廠商總量的32%；而在全球700億美元的市場規(guī)模中，中國市場只有47億美元，僅占5.2%。

根據(jù)DB-Engines Ranking 2023年數(shù)據(jù)顯示，全球熱度最高的數(shù)據(jù)庫中，前100名中均無國產數(shù)據(jù)庫。

隨著國際局勢持續(xù)緊張，一方面數(shù)據(jù)庫國產化替代急需加速，另一方面國產數(shù)據(jù)庫走向世界也是大勢所趨。

國產數(shù)據(jù)庫想要參與國際競爭，就必須面對Oracle、IBM、谷歌、AWS等國際數(shù)據(jù)庫巨頭的巨大競爭壓力，而解決之道無外乎兩點：

一是，正視與國外領先數(shù)據(jù)庫的差距，并借鑒其成功經驗。國產數(shù)據(jù)庫需站在“存算分離”架構的技術優(yōu)勢上謀發(fā)展，通過追求技術領先來參與國際競爭。

二是，加強國產基礎設施協(xié)同。國產數(shù)據(jù)庫不能“同行內卷”、“全棧通吃”，而是要國產產業(yè)鏈間通力合作，共同加快國產數(shù)據(jù)庫的發(fā)展，才能直面激烈的國際競爭。

如今，華為存儲和南大通用的合作，正是國產基礎設施合作、整合產業(yè)鏈優(yōu)質技術的典范，這也將鼓勵更多國產技術廠商從競爭走向合作，助力國產數(shù)據(jù)庫加速發(fā)展。

結語

隨著企業(yè)數(shù)字化轉型的不斷深入，“存算分離+專業(yè)存儲”架構正在成為金融核心數(shù)據(jù)庫共同的選擇，也是最適合當前時代發(fā)展需求的一種架構。

在此基礎上，相信國產數(shù)據(jù)庫和存儲廠商的緊密合作，也將走出中國數(shù)據(jù)庫領先的未來。

【關于科技云報道】

專注于原創(chuàng)的企業(yè)級內容行家——科技云報道。成立于2015年，是前沿企業(yè)級IT領域Top10媒體。獲工信部權威認可，可信云、全球云計算大會官方指定傳播媒體之一。深入原創(chuàng)報道云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等領域。