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软硬协同,全栈自主:华为云GaussDB二十年磨一剑

2023-06-09 11:45 浏览: 1339535 次 我要评论(0 条) 字号:

数据库产业经历数十年发展,早已形成稳定的市场格局。但随着云计算的兴起与普及,数据库产业诞生了全新赛道:云数据库。这一次的产业变革,既是对市场格局的一次重塑,也是云数据库相关技术创新的一次变革,亦是对于数据库工程化能力的一次考验,将带来持续和深远的影响。
6月7日,华为云正式发布分布式云数据库GaussDB,作为国内首个软硬协同、全栈自主的数据库,华为云GaussDB倍受业界瞩目。二十年磨一剑,GaussDB是华为在数据库领域的厚积薄发,预示华为将全面发力云数据库市场。华为云GaussDB 要“给世界一个更优选择”,面对数百家数据库厂商竞争的市场,华为云GaussDB是否能够脱颖而出?核心优势到底是什么?

云数据库:自主创新的绝佳路径


近年来,伴随我国数字经济高速发展而来的数据爆炸性增长,以及市场广泛的自主创新需求,中国数据库市场进入了发展快车道。IDC预测,到2026年,中国关系型数据库市场将达到95.5亿美元,未来几年,年复合增长率高达28.8%。
做为三大基础软件之一,数据库属于核心根技术,向下对接操作系统和各类硬件,向上与各类应用紧密相关,是一个技术门槛极高、涉及范围极广的领域。哪怕自主创新被提了多年,数据库依然是最难替代的板块。
虽然目前我国数据库市场涌入了数百家公司,但对于国产数据库公司而言,完成替代是目标,自主创新是途径,实现超越才是未来。
如何实现超越?云计算的成功我们带来新的思路,数据库的未来是上云,已成为了产业共识。云数据库无疑开辟了数据库市场的一条新赛道,是自主创新的绝佳路径。随着我国产业数字化和企业数字化转型步入纵深阶段,政企上云已经是大势所趋,随之而来的就是从“上云”到“用数”,意味着云数据库将成为众多政企用户上云之后的必然选择。
在传统商业数据时代,用户需要不断投入财力和精力,购买昂贵的硬件设备、组件专业的数据库团队,去不断维护传统数据库产品。而云数据库的出现,不仅降低了数据库安装、部署、运维和管理等环节的复杂性,还真正让用户在使用数据库时有效降低了成本。更加关键的是,随着云原生、AI等技术融入到云数据库之中,数据库不再是简单的资源供给,而是在架构和技术上能感知应用特征,真正围绕用户应用需求,让应用能更智能、更高效地使用数据库。
当前,云数据库在互联网、电子政务等各行业得到了广泛应用,在金融行业的应用及推广也在稳步推进中。据Gartner《数据库中国市场指南》显示,未来四年,中国数据库行业向云迁移的速度将超过全球平均水平。
如何拥抱云数据库的浪潮?从本次发布会上,CSDN观察到华为云给了行业新参考典范:华为云GaussDB以“软硬协同,全栈自主”为发展思路,实现了从芯片、操作系统、网络、存储、服务器、数据库全栈自主,数据库核心代码100%自研,无任何开源引用,并且在21年取得了工信部下属机构出具的产品质量、自主知识产权报告(获取报告需产品通过代码自研率指标),自研率得到权威认证。
并且,华为是国内唯一具备软硬件全栈能力的数据库厂家,全栈软硬件自研,且产品性能业界领先,拥有其他厂商所不具备的硬件人才和技术储备。
以华为存储为例,华为OceanStor Dorado全闪存存储,连续七年入选Gartner领导者象限,华为OceanStor Pacific分布式存储,以绝对优势登顶IO500榜单。而华为在网络产品方面的实力,更是毋庸置疑。
因此,国内厂商也只有华为可以做到从硬件到软件进行全面深度协同调优,打破纯软件性能调优的天花板,为数据库的自主创新树立了卓越样板。

华为云GaussDB:二十年磨一剑


华为二十年磨一剑,自主创新研发出分布式关系型数据库华为云GaussDB,支持分布式事务和同城跨AZ部署,可做到数据0丢失,支持1000+节点的扩展能力和PB级海量存储,具备云上高可用、高可靠、高安全、弹性伸缩、一键部署、快速备份恢复和监控告警等关键能力。具体来说,华为云GaussDB有以下“五高二易”的技术优势:
高可用上,华为云GaussDB提供了多种高可用方案,包括同城AZ内高可用、跨AZ高可用、异地跨Region的两地三中心容灾方案,满足各种企业的容灾和高可用需求。
高安全性方面,华为云GaussDB是业界首款纯软全密态数据库,国内首个拿到安全领域最高认证--国际CCEAL4+认证的数据库,实现数据的传输与存储加密、内存中数据的运算态加密等数据全生命周期内的安全保护。
在云计算日渐普及的今天,华为云GaussDB的纯软全密态特性无疑极具产业价值,有效解决了数据库云上隐私泄露及第三方信任问题。例如,华为云GaussDB已经支撑起业务遍布170+国家、服务于30多亿人口的华为的所有核心账务绝密数据的密文查询和计算,为数据安全筑起了保护墙,从各个环节避免数据泄露。
高性能方面,华为云GaussDB是首家自研的采用In-placeUpdate方式的Ustore存储引擎,并通过全并行架构、GTM-Lite、Ustore存储引擎、Numa-Aware等技术,以及十多年的工程细节优化,实现单节点处理能力达150万tpmC,32节点处理能力达1500万tpmC,百亿数据量查询能够秒级响应的卓越性能。遗憾的是,由于限制等原因,华为云GaussDB无法参加一些数据库技术测试,无法更好的向全世界展示自身性能突破。
高弹性方面,华为云GaussDB采用的原生分布式架构,能够实现云化弹性伸缩、秒级扩容,业务扩展不断服。比如,在华为终端云服务中,6PB数据量,华为云GaussDB支撑起单实例最大226节点,资源利用率提升30%。
高智能方面,华为云GaussDB是全球首个AI-Native数据库。在应用开发阶段,华为云GaussDB提供SQL的全量全链路感知、分析及优化能力,为客户提供易用、高效的应用开发体验;在运维阶段,华为云GaussDB基于覆盖全流程的监控、智能化诊断能力,提供快速精准感知恢复的智能运维体验。
易部署和易迁移方面,华为云GaussDB内核多层级多租户可实现低成本部署,业务无感数据压缩则在性能无损耗的情况下,让存储成本下降50%;另一方面,华为云GaussDB高拥有一站式迁移解决方案,对Oracle和MySQL常用语法完全兼容,也令整体迁移成本下降90%以上。
华为秉承“自己打造的降落伞自己先跳”的原则,在华为内部率先实践和应用华为云GaussDB,在华为复杂的业务场景中得到锤炼与考验,完美支撑起华为各类业务应用。
例如,华为向自研MetaERP系统的迁移时,华为云GaussDB发挥着举足轻重的关键作用。作为传统制造类企业数字化转型的代表,拥有全球数据库应用场景最复杂的ERP系统,对数据的安全性、复杂业务场景的并发能力、高可靠等方面均有极高要求。华为云GaussDB的全密态技术实现了核心账务数据的全流程密文保存和计算,通过智能代价估计、高效索引并发控制算法等提供最优执行计划,顺利通过业务历史最大峰值20倍流量压测。
MetaERP系统切换之后,华为成都操作人员第一次运行资产核算任务,只用了3分钟即完成华为37W资产核算,效率提升提升50倍之多。这一结果大大超出预期,以至于操作性人员以为任务失败便立即预警,实际结果运算准确,最终证实是一场“美丽的误会”。
另外,华为云GaussDB长期支撑起华为终端云的各类服务。作为代表着新兴的生于云、长于云的云原生企业,华为终端云面临着海量互联网2C业务带来频繁扩缩容,一需要保障扩容时业务体验不下降,二则降低大规模集群带来的成本难题;为此,华为云GaussDB的原生分布式架构实现负载更加均衡,利用数据在线并行重分布技术,实现扩容零停机,为华为终端云的服务保驾护航。
除此之外,华为云GaussDB还建立起茁壮的生态体系、人才体系和服务体系。如今,华为云GaussDB已携手上下游80+伙伴打造出超过200+的有竞争力联合解决方案,涵盖数据库迁移、备份恢复、容灾、一站式运维、数据库咨询服务、数据库培训等。
华为不遗余力的培养数据库相关人才,面向从业者和高校均构建起完善的培养机制。比如针对从业者,华为建立了涵盖从入门级到专家级华为云GaussDB完善培训认证体系,截止目前已有超过8000人考取相关认证;针对高校学生,华为已经和110多所高校建立合作关系,覆盖3.9万名学生,推动数据库产业人才的培养。
数据库还考验厂商的持续运维、应急故障处理等服务能力。针对服务体系,华为拥有超过1000名数据库专家团队和遍布全国的服务团队,提供持续的产品研发、产品支持等服务能力,为华为云GaussDB在全国各个行业的部署、运维提供保障。
毋庸置疑,华为云GaussDB经历20年积累,在技术、生态建设、人才培养和服务等全方位领先,为数据库的自主创新树立了标杆。

金融:检验华为云GaussDB的试金石


进入数字化时代,数字化能力已经成为各种金融机构生存与发展的根本。这其中,数据库承载着数据处理、存储、查询等核心工作,堪称金融机构数字化转型的核心引擎,直接关系到数字化转型的成败。
过去多年来,金融行业一直是国际数据库巨头的天下。随着金融行业面临着互联网跨界竞争对手的侵蚀,自身业务形态在数字化时代产生剧烈变化,以及国际形势带来的风云变幻,打破市场格局,实现国产数据库自主创新的突围,金融行业成为数据库自主创新最好的试金石,这已成为数据库产业界的共识。
如今,华为云GaussDB通过与国内金融机构的广泛合作,在各种金融场景中练就一身过硬的本领,为金融行业的数据库自主创新树立了典范。比如,在国有六大行中,中国工商银行、中国邮政储蓄银行、中国建设银行、中国农业银行四家选择了华为云GaussDB。
例如,在满足金融大机业务的高可用性上,华为云GaussDB和工行联创推出的国内首个双集群强一致方案,真正实现核心业务的数据零丢失,RTO(故障倒换时间)10倍缩短;又如,金融行业离柜交易持续增长,线上支付、直销、零售业务的激增,极为考验数据库的性能,华为和招商银行联创的Ustore存储引擎,让系统在高并发频繁更新下,性能长期保持稳定,完美满足金融核心交易场景的性能需求;再如,金融机构业务规模庞大、应用繁杂,给数据库运维管理带来极大挑战,而华为云GaussDB为全球首个AI-Native数据库,在中国邮政储蓄银行实现了故障诊断效率5倍提升。
事实证明,华为云GaussDB采取的从芯片、服务器,存储、网络到数据库、操作系统的软硬协同、全栈自主策略得到了金融行业用户的认可。强大的产品力以及一站式的数据+应用的平滑迁移方案,让金融行业用户们同时解决金融数字化转型与自主创新问题,让金融用户在数字化浪潮中从容而行。
事实上,除了大型金融机构外,华为云GaussDB还在政务、能源、交通、运营商等关键行业的核心业务场景中得到了广泛部署。面向未来,华为云GaussDB还将全面走向中小金融机构以及其他行业,将业界领先的国产数据库产品与方案带入到更多行业之中。

结语


数据库作为关键的根技术,要想实现市场突破从来就没有捷径,必须持续投入研发、不断打磨,还有建设生态。
华为GaussDB之所以能够厚积薄发,在云数据库新赛道下实现持续突破,关键原因在于持续的研发投入,打造出扎实的技术研发体系。当前,华为云GaussDB在全球累计获得已授权专利700+件,发表80+数据库顶会论文,储备了2000+内核研发人才,为数据库的自主创新夯实了牢固基础。
面向未来,随着中国数字经济的持续发展,预计到2025年,中国将成为全球最大的数据圈,数据库在产业数字化、企业数字化转型中发挥着定海神针般的关键作用,数据库全面替代的号角已吹响。
中国数据库产业需要持续创新与发展,以满足中国千行百业对于数据安全、数据应用、数据创新的强烈需求。正如在发布会上,华为GaussDB的Slogan“给世界一个更优选择”,华为云GaussDB数据库代码完全自研,拥有业界领先的性能和稳定性,还有持续的服务能力和良好的生态正给企业一个更好的选择,未来将引领中国数据库产业的创新发展和走向世界。



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