企業數字化轉型大背景下，數據庫面臨的核心挑戰及發展趨勢解讀

【摘要】在數字化轉型的大背景下，企業對數據使用呈現多樣化特點且針對特性能力提出更高要求。相應的也對數據底層基礎設施之一的數據庫提出了相應的要求。本文辨析了數據、數字化及數字化轉型，并分析了業務場景的變化對數據庫帶來的挑戰及發展趨勢。數字化及數字化轉型，是近些年來非常火熱的話題。本文將從這一角度切入，談談數字化場景下對數據庫發展趨勢帶來的影響。1.數據、數字化、數字化轉型1)數據數據，是數字化實現的新引擎。數據是企業開展數字化創新和構建企業數字化基因的核心要素。通過對于服務對象、行為及相關經營數據的分析，能夠幫助企業對業務發展形成全方位視角，進而提升決策質量與業績表現。可以說，數據正在扮演著愈發重要的作用。僅僅從數據總量的發展，就可以簡單看到這一趨勢。2）數字化數字化，是指利用互聯網、大數據、人工智能、區塊鏈、人工智能等新一代信息技術，來對企業、政府等各類主體的戰略、架構、運營、管理、生產、營銷等各個層面，進行系統性的、全面的變革，強調的是數字技術對整個組織的重塑，數字技術能力不再只是單純的解決降本增效問題，而成為賦能模式創新和業務突破的核心力量。與傳統的信息化相比，數字化是在信息化高速發展的基礎上誕生和發展的，但與傳統信息化條塊化服務業務的方式不同，數字化更多的是對業務和商業模式的系統性變革、重塑。數字化作用數字化打通了企業信息孤島釋放了數據價值。信息化是充分利用信息系統，將企業的生產過程、事務處理、現金流動、客戶交互等業務過程，加工生成相關數據、信息、知識來支持業務的效率提升，更多是一種條塊分割、煙囪式的應用，而數字化則是利用新一代ICT技術，通過對業務數據的實時獲取、網絡協同、智能應用，打通了企業數據孤島，讓數據在企業系統內自由流動，數據價值得以充分發揮。數字化以數據為主要生產要素。數字化，以數據作為企業核心生產要素，要求將企業中所有的業務、生產、營銷、客戶等有價值的人、事、物全部轉變為數字存儲的數據，形成可存儲、可計算、可分析的數據、信息、知識，并和企業獲取的外部數據一起，通過對這些數據的實時分析、計算、應用來指導企業生產、運營等各項業務。數字化變革了企業生產關系，提升了企業生產力。數字化讓企業從傳統生產要素，轉向以數據為生產要素，從傳統部門分工轉向網絡協同的生產關系，從傳統層級驅動轉向以數據智能化應用為核心驅動的方式，讓生產力得到指數級提升，使企業能夠實時洞察各類動態業務中的一切信息，實時做出最優決策，使企業資源合理配置，適應瞬息萬變的市場經濟競爭環境，實現最大的經濟效益。數字化發展階段隨著數字化技術及應用日趨成熟，當前全行業已經進入數字化全面發展的新時期，數字化在國家層面得到了前所未有的重視及推動。但不同企業在數字化推進發展差異較大。下圖為紅杉中國針對國內16個行業222家企業在數字化推進的調查。從中可見，企業間發展差異巨大，大部分企業處于探索及加速推進階段；尚未廣泛應用而取得成效。數字經濟發展迅速近些年來，數字經濟發展迅速。從總體來看，數字經濟在整體國民經濟中的比例不斷提升。

摘自2020年艾瑞數字化報告從發展來看，數字化進程已經逐步走到第二階段，從早期數字產業化占據主導，逐步過渡產業數字化占據主導。隨著不同產業數字化進程深入，其必將迸發出巨大的潛能。產業數字化，是指基于互聯網技術和生態，對各個垂直產業的產業鏈和內部的價值鏈進行重塑和改造，從而形成的互聯網生態和形態，簡稱為產業互聯網。產業互聯網是一種新的經濟形態，利用信息技術與互聯網平臺，充分發揮互聯網在生產要素配置中的優化和集成作用，實現互聯網與傳統產業深度融合，將互聯網的創新應用成果深化于國家經濟、科技、軍事、民生等各項經濟社會領域中，最終提升國家的生產力。從當前這個產業來看，以金融行業為代表走到前列。但即使這樣，其數字化程度仍存在巨大空間。3）數字化轉型數字化轉型，是指企業利用新一代數字技術，將某個生產經營環節乃至整個業務流程的物理信息鏈接起來，形成有價值的數字資產，通過計算反饋有效信息，最終賦能到企業商業價值的過程。

摘自2020年艾瑞數字化報告數字化轉型，是業務轉型的演變，從當前數字化世界的技術進步中獲益。企業能夠以全新的方式進行價值的創新和創造，以建立可持續的競爭優勢。其是建立在數字化轉換、數字化升級基礎上，進一步觸及公司核心業務，以新建一種商業模式為目標的高層次轉型，是開發數字化技術及支持能力以新建一個富有活力的數字化商業模式。數字化轉型表明，只有企業對其業務進行系統性、徹底的（或重大和完全的）重新定義—而不僅僅是IT，而是對組織活動、流程、業務模式和員工能力的方方面面進行重新定義的時候，成功才會得以實現。數字化階段從上面描述可見，數字化是存在階段性的，通過對數據應用層次的升級，最終達到業務全面數字化，實現真正的數字化轉型。4）綜述：信息化、數字化與智能化2.數字化下數據庫面臨挑戰在數字化轉型的大背景下，企業對數據使用呈現多樣化特點且針對特性能力提出更高要求。相應的也對數據底層基礎設施之一的數據庫提出了相應的要求。下面分析下業務場景的變化及對應數據庫帶來的挑戰及發展趨勢。1）實時性在數字化趨勢下，數據會更多參與到企業決策、業務調整甚至驅動業務變化。數據的鮮活性，對企業價值意義完全不同。實時的交易處理、實時的反饋、實時的匯聚、實時的洞察成為全場景數字化的必備。例如在金融場景中，金融需求與生活場景相融合，實時風控的復雜度以及時效性要求隨場景服務的發展不斷增長，通常需要秒級完成業務流程。翻譯成技術語言，即要求支持對數據高頻實時多點寫入、對多類信息實時匯聚分析處理。于是近些年來，在數據流式處理、HTAP、高性能計算等領域的發展，正是為迎合這一訴求。2）敏捷性數字化轉型下，各種業務形態不斷涌現且單業務內變化也很大，這對底層基礎設施提出了敏捷性要求。即具備快速響應能力，滿足各類業務應用需求。作為傳統的以靜態、固定資源供給方式，過渡到以動態、可調節的資源供給方式。這其中以云、容器化、Serverless、存算分離為代表的技術能力，正是為滿足這類需求而誕生。即使是以較為傳統架構的資源供給方式，也更為強調彈性、可定制能力，滿足客戶此方面需求。3）安全性數據安全，是近些年來的熱門話題。從監管方的頻頻出臺各項政策，可見一斑。作為承載數據的主體，數據庫首當其沖需要更為重視安全問題。從數據存儲、數據訪問、數據傳輸、數據應用等多角度解決數據安全問題。特別是過去一二十年開源數據庫蓬勃發展，但開源數據庫自身在安全方面是否能達到商用標準，值得關注。此外，考慮到復雜的國際產業環境，開源協議本身的合法合規性也值得關注。以下摘自艾瑞報告。4）可用性可用性要求，一直是數據庫提供的基本能力之一。隨著數字化深入，越來越多的數據參與到企業經營管理之中，這些對于可用性要求提出了更高的要求。從數據庫的角度來看，之前單機架構或集中式架構，一般是通過高可用硬件+軟件來解決；對于新興的分布式架構來說，其組件更多也更為復雜，且對于硬件也無較多要求，這就要求軟件本身提供更高要求。5）經濟性隨著數據存儲規模越來越大，對數據計算要求越來越高，整體數據存儲和計算的成本也整體提高。如何提供更具經濟性的方案，對客戶能否大規模使用意義很大。這其中云數據庫、存算分離、數據分層等技術，正是為了應對這一訴求。云作為一種新的資源供給方式，可以帶來更為切合需求的資源消耗。存算分離，則提供一種按計算和存儲獨立擴展能力，避免冗余浪費。數據分層，則可根據數據熱度等因素提供不同的能力，滿足個性化需求。6）智能化由上述變化可見，對于數據庫而言，無論從使用規模、復雜程度都會帶來很大調整。針對這一問題，一方面可以通過工具化、平臺化的方式來滿足管理問題；而更為優雅的方式是在數據庫端提供內置的智能管理能力，例如智能調優、索引推薦、自我診斷、故障自愈等，可協助DBA降低運維難度，大幅提升管理效率。7）海量并發這是兩個需求，一個是數據規模問題，提供海量數據支撐能力；一個是數據計算問題，提供高并發訪問支持。這些都是數字化會帶來業務變化的必然。對應于技術而言，分布式數據庫無疑是一種很好的方式，也是其主要面對解決的場景之一。8）統一管理隨著數字化深入，對數據庫的種類與數量、企業的IT體系等都發生了不少變化。這些變化沖擊了傳統的數據庫生態，第一數據庫選型自身呈現多元化趨勢；第二隨著分布式、存算分離等新興架構，對管理也帶來了管理難題；第三隨著對安全性、可靠性等方面的更高要求，也帶來了不少難點。面對上述問題，為數據庫提供統一管理和運維的平臺型工具也逐漸走向臺前，變得越來越重要。9）自主可控對基礎軟件來說，自主可控非常關鍵。作為數字化的載體，數據庫的自主可控能力尤為重要。近些年國產化訴求日益高漲，也有著這方面的考慮。這其中值得關注的一點是關于開源的使用。根據近期的調研，開源數據庫份額已經超越商業數據庫；但對于開源數據庫的把控能力，卻有著較大差異。特別是某些商業數據庫，底層也是基于開源產品的，尤其值得關注。10）開放生態數字化深入，帶來的更多的場景、更多的方案、更多的產品。如何能做到產品之間的很好的融合，發揮最大的作用，開放生態非常重要。對于數據庫而言，過去數十年來以國外商用數據庫產品為主，已經培育自己的生態圈；而對于國內產品而言，還需要走過這一過程。比較可喜的是，開源軟件的使用可大大加速這一過程。以MySQL、PG為代表的開源軟件，具有較為完備的生態，國內產品可通過兼容開源產品，復用其生態，大大加速這一進程。11）簡化融合如之前所說，數字化深化帶來的技術需求的多元化，與之對應的產品方案也呈現同樣的態勢。雖然可以通過統一管理角度去簡化管理，但對于用戶而言仍然不得不去面對復雜的管理和使用問題。如果能通過單一平臺提供所需能力，無疑對用戶非常有吸引力。這就是簡化融合的訴求的來源。近些年來，包括混合事務與分析處理（HTAP）、湖倉一體、流批一體等，都是代表著用戶追求“簡化、融合”技術棧的需求。此外，云也是一種簡化融合的體現，通過一站式的產品+方案，解決用戶復雜管理和使用問題。12）消費