國產資料庫發展之路

國產化提升國產資料庫需求，分散式資料庫成為行業資料庫發展機遇。

作者 | 魯立

國防科技大學計算機科學碩士，六年跨國資訊科技實業經驗，七年證券和基金從業經驗，擅長數字經濟新興科技領域研究和個股跟蹤。

資料庫：國外長期引領技術

資料庫是按照一定的資料結構組織、儲存和管理資料的倉庫，可視為電子化的檔案櫃，使用者可以對檔案中的資料進行新增、查詢、更新、刪除等操作，同時資料庫可以向下呼叫底層硬體資源，向上支撐應用業務，是三大基礎軟體之一。資料庫的有不同的邏輯結構以及資料的儲存，組織和操作方式，依據不同的資料模型，分為關係型資料庫和非關係型資料庫，其中關係型資料庫支援核心事務處理，是市場主流，ACID特性保證資料庫穩定可靠，關係型是傳統行業業務應用的最佳匹配，另外一種非關係型資料庫滿足非結構化資料，網際網路等新場景下的業務需求。從資料庫歷史的發展來看，海外資料庫廠商一直引領技術發展，其中甲骨文就是著名的資料庫廠商。

表：評價優秀資料庫的標準

資料來源：浙商資管整理

甲骨文Oracle由埃裡森於1977年在加州成立，成立之初便聚焦於關係型資料庫研發，並於1979年成功推出全球首款關係型資料庫，Oracle圍繞其資料庫產品不斷升級和提升成熟度，共對其資料庫產品進行16次迭代，在公司資料庫產品成熟後，曾經分別在１９９２－１９９８年因為Oracleｖ７里程碑式產品釋出提升市場份額以及２００４－２０１１年透過進行多起併購完善資料庫及應用軟體產品體系，保持了高速增長，而隨著２０１２年以後在雲計算佈局落後，甲骨文進入發展瓶頸期，年複合增速在５％左右。雖然在後網際網路時代，Oracle關係型資料庫不再是新型網際網路應用的最佳選項，但憑藉其關係型資料庫打敗過ＩＢＭ和微軟的傳統優勢，以及公司獨特而激進的營銷策略，甲骨文在資料庫領域依然一枝獨秀。同時甲骨文在雲業務併購上持續進行。

圖：Ｏｒａｃｌｅ雲業務併購中心圍繞ＳａａＳ應用軟體

資料來源：申萬宏源研究整理

國外資料庫行業發展繁榮，創新產品種類繁多，主導了近四十年的資料庫技術變遷。

１９７０－１９９０：

資料模型發展主要集中在關係型資料庫，ＰＣ單機資料庫，ＩＤＳ網狀資料庫和ＩＭＳ層次資料庫，全球資料庫市場處於首輪創新和行業成型階段。我國處於資料庫的啟蒙階段，主要是高校以及科研機構對資料庫進行理論研究和原型探索。

１９９０－２０００：

資料庫市場壟斷形成，逐步的創新減少，資料型別發展到資料庫倉庫，面向物件資料庫和關係型資料庫。Oracle、IBM、Microsoft等國際廠商佔據我國資料庫市場的大部份額，尤其是金融、電信等對穩定性要求很高的行業。我國處於研究及成果轉化階段，主要是高校以及研究機構進行原型研究以及產品研發。資料庫產品具有高投入、長週期、技術要求高等特點，我國作為新進入者，生產的資料庫產品在效能、穩定性、安全性等方面不能和Oracle等國際廠商抗衡。

２０００年２０１４年：

傳統資料庫行業受到網際網路時代的重啟，壟斷市場受到挑戰，資料庫領域重啟創新，資料模型向非關係型資料庫，開源資料庫，ＮｏＳＱＬ等方向發展，底層資料庫儲存快速向半結構化和非結構化資料型別發展。該階段國內資料庫公司化運作以及產學研結合進入推廣期，國內催生了例如達夢、人大金倉、南大通用等高校背景的國產資料庫廠商。

２０１４年至今：

雲資料庫，開源資料庫逐漸成為主流，非結構化資料量增長快，雲計算巨頭資料庫創新迭代領先。國內隨著阿里巴巴、騰訊、華為等雲提供商的崛起，網際網路巨頭資料庫引領分散式資料庫的發展和創新。2014年TDSQL牽手微眾銀行，成為分散式資料庫在網際網路銀行核心業務的首次應用，之後國產分散式資料庫專案在金融網際網路核心業務端以及傳統業務非核心業務端頻繁落地，。

圖：國產資料庫技術流派分類

資料來源：華泰證券研究整理

總體來看，資料庫行業空間廣闊，美股資料庫領軍公司Ｏｒａｃｌｅ市值超千億美元，後起之秀雲資料倉庫Ｓｎｏｗｆｌａｋｅ於開源資料庫ＭｏｎｇｏＤＢ市值也超百億美元。同時資料庫作為結構化和非結構化資料的容器，替換成本高，使用者粘性強，主要原因：１。從技術角度看，替換的安全性，穩定性和時效性與風險並存；２。從業務角度看，繁雜的業務體系和形態在資料庫替換中有明顯的障礙；３。從投資角度看，替換已有資料庫具有一定生態適配和成本控制等風險。但是隨著雲計算，人工智慧和網際網路的興起，資料庫技術在各行業發生了巨大的變化，同時圖片、語音、文字等非結構化資料在各行各業網際網路化的趨勢下呈現爆發式增長，國產資料庫迎來新的機遇。

圖：國外品牌地位穩固，國產品牌成長迅速

資料來源：賽迪研究院

信創：拉動國產資料庫需求

國產替代拉動了國產資料庫需求。

國產自主可控信創最初是２０１６年提出，２０２０年隨著電子公文的推進經歷兩年，在２０２２年上半年整體收官，下一步進入政府下沉部門和行業國產化替代的階段。資料庫作為國產替代核心產品，華為高斯、達夢、金倉、星環等產品已經從起步的“能用”階段發展到逐步“好用”的階段。國產資料庫產品在信創推動的政府和其他行業得到廣泛地應用，是自身迭代升級的機會，拉進和國外廠商之間的差距。目前黨政、金融、電信、石油、電力、交通等行業出臺的相關政策，將全面帶動其他行業國產替代。根據Gartner資料，２０２１年全球資料庫市場規模約８００億美元，２０２１年中國資料庫市場規模為２９１。７億元，佔全球比重為５。２％。考慮到國內市場正版化的問題，實際國內資料庫市場預計更大。

圖：國外供應商中國資料庫市場份額近５０％

資料來源：ＩＤＣ資料

分散式資料庫是信創資料庫的機會

國產資料庫誕生髮展大概是兩個時間段，第一個時期是進入２１世紀，基於８６３計劃、核高基計劃等國家政策支援，一批擁有高校背景的國產廠商成立，當時打破了海外廠商一統天下的局面；第二個時期是２０１０進入移動網際網路時代之後，網際網路的需求推動了資料庫發展，新興的雲計算、網際網路資料庫廠商以及大量的初創資料庫公司誕生。第一個時期產生的代表國產資料庫有武漢達夢、人大金倉、南大通用、神舟通用，這四家資料庫廠商均起步於２０００年左右，經過２０年的打磨，產品穩定性有一定保證，在黨政軍市場有比較高的市佔率，同時也在向行業客戶，比如能源電力、交通、運營商等其他行業快速拓展。進入第二個時期華為高斯資料庫陸續釋出資料庫產品，重點聚焦雲資料庫，阿里騰訊由於網際網路業務倒逼發展資料庫技術，佈局多款分散式、雲原生資料庫產品，同時多個關注分散式、雲原生等未來趨勢的初創資料庫企業在２０１０年後成立，包括巨杉、星環科技、易鯨捷和中興通訊等，初創企業受益於開源趨勢，當下開源資料庫流行度和數量超過商業資料庫，並且擁有更低的前期許可和持續維護成本，國內開源大軍不斷壯大。

圖：初創企業主要產品集中在分散式和雲原生相關產品

資料來源：各公司官網，申萬宏源研究整理

國內市場為國產資料庫發展提供有力支撐

國內信創市場是一個系統的生態，包括ＰＣ、伺服器、作業系統、資料庫以及中介軟體等。資料庫的部署和伺服器市場規模相關，同時和資料容量，儲存裝置均有關係。假設考慮信創市場主要的為關係型資料庫，信創資料庫和信創伺服器的比例約為１：１０。根據伺服器不同行業佔比，重點行業信創資料庫靜態市場規模為４３億元，假設資料庫同步伺服器每年１０％左右增速，預計２０２５年信創資料庫市場規模在５０－６０億元。國內已經有相當大一個市場支撐國產關係型資料庫的良性發展。如果考慮大資料預處理、管理、分析、挖掘等軟體產品的市場空間，使用者對於大資料軟體採購預算增加的趨勢明確，預計19-24年大資料軟體市場規模C A GR為27。5%，高於大資料整體市場規模增速，到24年產業規模將達到492億元。

圖：國產關係型資料庫多年來聚焦“去IOE”

資料來源：各公司官網，申萬宏源研究整理

金融行業分散式資料庫需求迫切

金融行業對資料庫系統要求高

金融行業對於資料庫系統的安全性、穩定性要求極高，在分散式資料庫之前，國產集中式商業資料庫在效能方面與Oracle差距較大，不能滿足金融行業業務需求，儘管Oracle價格相對昂貴，但幾乎沒有其他選擇。同時更換資料庫系統對於銀行等金融機構風險較大，由於國外資料庫成本壓力被金融行業廣泛接受，而金融機構也缺少像網際網路行業那樣更換資料庫的直接動力，造成了金融行業長期對於Oracle的依賴。分散式資料庫起初是為了代替Oracle支撐網際網路行業自身業務，相對集中式資料庫商業化時間較短。由於採用了全新的技術棧，分散式資料庫業務系統的開發模式不同於集中式資料庫，在實現一些集中式資料庫下的高階場景時會出現不支援或不匹配的情況，這也使國產分散式資料庫一直未能進入銀行核心業務體系的原因。

圖：傳統關係型資料庫與分散式資料庫對比

資料來源：ＩＤＣ，Ｓｅａｇａｔｅ，ＣＳＤＮ

隨著我國分散式資料庫技術的不斷髮展，在實現金融級可用性上不斷取得突破，在銀行、證券、保險等傳統金融行業頻繁有專案落地，並於2019年首次進入銀行傳統核心業務系統。在傳統集中式資料庫上，Oracle、IBM、Microsoft等國際廠商憑藉先發優勢佔據主導地位，但資料庫市場的天秤在朝著分散式資料庫傾斜。Gartner釋出的《The Future of the Database Management System （DBMS） Market Is Cloud》認為：資料庫市場的結構在發生改變，資料庫的未來在雲上，目前雲資料庫貢獻了資料庫市場增收的一半以上，且保持高速增長。預計2022年，將會有四分之三的資料庫天然部署或遷移到雲上。在雲資料庫市場上，阿里巴巴市場份額佔比力壓Oracle排名全球第三，資料庫不再是我國IT基礎設施的痛點。

圖：阿里雲等雲廠商分別推出雲原生和容器雲服務

資料來源：《雲原生－數字經濟技術創新基石》

網際網路時代金融業務需求催生新架構

隨著我國普惠金融、數字金融的推進，金融機構面臨著比以往更加複雜的業務場景，使用者量和資料量都急劇增加，在保障有效管理的情況下，對安全可控、容災備份、業務切換等方面帶來的壓力也更大。此外，電子支付業務和移動網際網路業務的蓬勃發展帶來的高併發業務、高使用者量以及高響應速度對銀行、清算機構等金融機構造成了很大的系統壓力。一個典型的場景就是“雙11”，“雙11”涉及機構包括網聯、銀聯、各銀行機構以及非銀行支付機構。以2019年“雙11”期間資料為例，網聯、銀聯共處理17。79億筆業務，同比增加35。49%；金額14820。7億元，同比增加162。6%。其中，網聯平臺處理跨機構支付15。4億筆，同比增長32。2%，交易金額11640。7億元，同比增長147。25%，交易峰值達到7。15萬筆/秒，各支付清算系統平穩執行。

圖：阿里OceanBase登頂TPC-C測試

資料來源：ＴＰＣ－Ｃ官網

那麼對於金融業來說又是另一種局面，以2011年至2014年的“雙11”期間為例，16家上市銀行中的8家網銀支付出現擁堵現象。銀行意識到自身在面對大型支付機構海量高併發交易業務的處理能力上存在技術短板，難以滿足實際峰值處理需要，紛紛結合自身業務特點探索採用分散式架構替代傳統集中式架構的創新轉型之路。雖然傳統銀行業比如銀聯也已經搭建兩地三中心的分散式架構，確保峰值期的正常支付清算業務，但傳統集中式資料庫在面臨效能瓶頸時，通常採取縱向擴充套件的方式，即透過提升單機硬體效能來增加處理能力，明顯不如網際網路時代分散式資料處理需求的增長快和成本低。所以分散式資料庫成為了未來資料庫發展的必然趨勢，這一趨勢有望與國產對於自主可控技術的要求產生共振，大幅度拓寬國產資料庫的發展空間，形成另一種換道競爭的局面。

表：金融業近年涉及安全可控和分散式資料庫技術的政策