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

但隨著數據庫國產化的深入，一些金融機構采用國產數據庫+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據庫國產化改造任務，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)，數據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)務場的數據庫系統(tǒng)都在逐步向國產數據庫改造，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，主要在于國產數據庫尤其是國產分布式數據庫，大多采用“存算一體”架構。

在金融核心業(yè)務場景中，對數據庫的高并發(fā)、易擴展、數據的時延性、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，一旦出問題數據庫就無法訪問乃至丟失數據。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。

●數據同步難做到強一致性

由于服務器本地盤的可靠性不足，存算一體架構下數據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據時，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浪費，無法實現資源的按需擴張。

由于數據庫彈性伸縮能力出現挑戰(zhàn)，再依靠堆疊節(jié)點數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據庫，幾乎都采用單集群拉遠+異步復制模式，核心業(yè)務下多集群數據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，數據井噴式增長，互聯(lián)網電商對數據庫提出了水平擴展、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”數據庫系統(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。

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，帶動了國內許多數據庫廠商選擇“存算一體”路線進入這個風口，“存算一體”數據庫也因此從互聯(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”數據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，也沒有那么多的數據需要存儲。

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)務數據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”架構讓數據庫從“存算一體”走向了“存算分離”，而國內的“去IOE架構”和上云浪潮又讓數據庫從“存算分離”走向了“存算一體”，如今在企業(yè)數字化轉型不斷深化的進程中，數據庫再次走到了“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，去提升數據庫的整體能力。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、高帶寬支持大量數據相互間同步。

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，從而讓數據庫替換的代價變小。

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

●可靠性提升

在存算分離架構下，數據被存放在高可靠的專業(yè)存儲中，即使服務器損壞，數據也不會丟失，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，就無需多副本數據同步，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)點專職負責數據庫的運算，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)務的數據保護需求。

●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，還能快速提升數據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)和數字化轉型企業(yè)的共同選擇。

只有將數據庫升級為存算分離架構，把不可靠的計算設施和數據分離開，由更加可靠的專業(yè)存儲來保存數據，才能從根本上解決存算一體數據庫系統(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據庫，才有破局的可能性。

“存算分離+專業(yè)存儲”是金融核心數據庫的最優(yōu)選擇架構

如今隨著政策形勢和業(yè)務需求變化，國產數據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，國產數據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“金融核心級數據庫高可用解決方案”，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據庫改造落地方案。

據悉，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：實現一寫多讀，性能大幅提升

聯(lián)合方案實現一份數據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；數據并發(fā)處理性能大幅提升，實現業(yè)務交易平均響應時延縮短20%，批量處理時間較縮短38%，數據備份耗時縮短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，實現基于邏輯復制的數據庫容災，備庫可讀；在存儲層，確保數據高效、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)核心數據庫改造的標桿案例。

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據庫“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據庫的短板，大膽將核心業(yè)務交給國產數據庫，進一步加速我國關基行業(yè)核心數據庫的國產化進程。

正如GBase南大通用 8s數據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。

存儲與數據庫的持續(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”，不僅是金融核心數據庫的最優(yōu)選擇架構，更代表著未來數據庫的技術趨勢，這使得中國數據庫與國際領先數據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)秀的數據庫和存儲廠商，從數據庫產業(yè)鏈上下游來看，國產技術已全面成熟。

但是從全球數據庫市場看，中國數據庫廠商在占全球數據庫廠商總量的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DB-Engines Ranking 2023年數據顯示，全球熱度最高的數據庫中，前100名中均無國產數據庫。

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

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

一是，正視與國外領先數據庫的差距，并借鑒其成功經驗。國產數據庫需站在“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。國產數據庫不能“同行內卷”、“全棧通吃”，而是要國產產業(yè)鏈間通力合作，共同加快國產數據庫的發(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，助力國產數據庫加速發(fā)展。

結語

隨著企業(yè)數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據庫共同的選擇，也是最適合當前時代發(fā)展需求的一種架構。

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

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