新一代HTAP数据库崛起，MySQL生态的最佳归宿？

俗话说，天下大势，合久必分、分久必合。

数据库领域同样如此。过去五十余年，数据库经历OLTP和OLAP两种需求漫长的融合-分离-再融合的过程。究其原因，数据库的发展始终与用户场景需求变迁紧密相关。如今，随着云计算和大数据的兴起，业务场景正在经历前所未有的变革，数据库领域也掀起了一股HTAP浪潮。

Gartner在多次报告中强调，HTAP是数据库领域最重要的发展趋势之一，也是用户数字化转型中重要的数据平台。业界甚至认为，HTAP的兴起代表着数据库大融合时代的开启。

那么，为什么数据库大厂和云服务巨头们均纷纷押宝HTAP？开源+多云为何是HTAP普及的助推剂？面对新一代HTAP数据的崛起，多年积累形成的MySQL生态终于找到最佳归宿？

放在几年前，HTAP可能还会被认为是数据库领域的小众产品，是否成气候还有待观察。

而随着数据资源、数据消费习惯和数据驱动型场景发生巨大变化，用户需求与传统数据库之间的供需矛盾日渐突出，使得HTAP这种具备“同时支持OLTP和OLAP、创新计算存储框架、去ETL”等特征的新时代数据库成为不可阻挡的趋势。

如今，几乎所有数据库大厂和云服务巨头都在布局HTAP。例如，OceanBase去年推出的 3.0版本中就正式宣布向HTAP数据库进军；今年5月，Google Cloud发布HTAP云端数据库AlloyDB，为PG用户提供了HTAP数据库服务；再加上Oracle MySQL Heatwave，甚至连SnowFlake也发布Unistore来“蹭”HTAP的热点。

如果细数近一年以来的HTAP新品，会发现几乎全部都建立在云端之上。新一代HTAP+云正在成为数据库市场重要的潮流。例如，PingCAP近日发布的TiDB 6.0，也是与云端紧密联系的新一代HTAP数据库。

事实上，PingCAP是HTAP数据库领域非常重要的一个引领者。早在TiDB 3.0起，PingCAP就正式转向HTAP，从OLTP主引擎+OLAP辅助能力，到OLTP引擎+外接分析引擎，再到OLTP引擎+融合分析引擎，PingCAP在HTAP领域稳打稳扎，一个版本上一个台阶。

如今，随着TiDB 6.0的发布，针对HTAP进行了更多成熟性改进，TPC-C 性能也较 5.0 版本提升达到 76.32%，TiDB 6.0还增强了多个企业级特性，以更好适合云时代用户对于HTAP数据库的需求。

固然，有人质疑当前HTAP是新瓶装旧酒，并无太多新意。但业界普遍形成共识：新一代HTAP与过去完全不同，开源+云孕育而出，很多都有AI加持，而且是为数据敏捷而生，拥有过去前所未有的创新活力与迭代速度，并逐渐形成数据库技术变革的新潮流。

PingCAP CTO 黄东旭也直言：“TiDB近年来的快速进化与迭代，得益于开源和云的助力。”

HTAP之所受到用户青睐，某种程度是因为用户对于数据敏捷性的极度渴求。

“在数字化时代，客户最为在乎的是如何快速走向市场。这需要数据敏捷性，而HTAP恰恰是数据敏捷的核心能力。”黄东旭如是说。

最近几年，“海量、实时、在线”的需求越来越广泛，大量采用 MySQL 和 PostgreSQL 开源数据库的新一代企业需要提升对于热数据的实时在线分析能力，这类需求遍布几乎所有的互联网企业以及从事线上业务的数字化转型企业。对于新鲜数据的实时分析能力直接决定了这些业务的生死存亡，传统的 OLTP+OLAP+ETL 的数据架构已经严重阻碍了消费者体验，这种诉求催生了 HTAP 的技术变革。

而真正帮助HTAP与用户需求完成对接的则是开源+云。众所周知，开源近年来在数据库领域的流行和影响力与日俱增，DB-Engines数据显示，全球383款数据库中开源数据库占据51.7%，六款开源数据库进入到前十，开源正在成为像HTAP这种新时代数据库的创新源泉。

以PingCAP的TiDB为例，其产品研发体系建立在开源体系和开源社区的基础上，实现了一年一个大版本、一个月一个小版本的迭代速度。黄东旭透露道：“开源是TiDB的第一个增长引擎，通过开源体系，开发者、贡献者、布道者和用户能够很好串联起来，形成飞轮效应，让产品能够走向加速迭代和创新的正向循环。”

据悉，TiDB每年会有超过 40% 的代码更新，而这些代码有很大一部分由外部贡献者所共享。TiDB开源项目一直在全球和中国开源项目活跃度中名列前茅。

如果说开源改变了HTAP产品的开发模式和迭代速度，那么云则能够为HTAP产品提供用户最为直接的需求反馈。众所周知，云数据库一改以往传统数据库部署、运维、扩展等难题，以云服务的方式让数据库使用更加简单；更加关键的是，随着云计算的普及，云上用户群体持续增加，来自云上用户群体的需求反馈无时无刻都在发生，对于数据库产品的进化与迭代至关重要。

“真正的产品迭代是如何缩短用户问题/需求的反馈时间。云无疑为数据库等基础软件提供了这样的价值，让产品可以更好地迭代。”黄东旭如是说。以TiDB为例，自去年五月全托管的数据库即服务（DBaaS）产品 TiDB Cloud 公测版发布以来，已经陆续登陆亚马逊云 科技 、谷歌云等全球知名云服务商的Marketplace，并在今年5月份正式全球商用；今年 6 月与阿里云合作上线阿里云云市场，成为为数不多的跨全球三朵云的数据库服务。

在众多数据库产品之中，MySQL凭借着开源、免费、适合互联网场景等优势，常年位居全球最受欢迎数据库的前三。根据Slintel网站的统计数据，在全球关系型数据库市场中，MySQL市场份额最高，达到43.04%。

过去二十年里，开源MySQL数据库对于各行各业影响至深，捕获了来自互联网、金融、零售、交通等多个行业用户的心，堪称“万人迷”。例如，在中国就有超过9成的金融机构都应用了MySQL数据库。

但任何数据库潮流都是“需求变化+技术变革+架构创新”融合的产物，MySQL是如此，HTAP亦不例外。如今，场景的数据规模、业务并发量、处理速度要求跟以往相比早已不是一个数量级。此时，MySQL数据库的局限性愈发突出，扩展性很难满足用户需求，想继续获得增长的企业不得不使用分库分表方案，但这又会造成数据架构的复杂性。

新一代HTAP数据库无需分库分表，且具备实时海量规模的OLTP和实时数据分析能力，还拥有极为出色的扩展性，与很多业务场景的海量交易实时数据展现、平稳运行的需求高度契合，HTAP凭借技术架构优势崛起已成必然。

“用户需求侧最大的变化就是很多用户需要借助热数据实现运营级别的实时分析，获得实时洞察以支持决策，这极大推动了新一代HTAP数据库的需求。”PingCAP副总裁刘松补充道。

虽然MySQL已经增加列存引擎Heatwave来获得HTAP能力，但主要解决规模化查询的问题，系统本身架构并未产生革命性变化，扩展能力、OLTP吞吐量依然有着很大局限。“智能新能源 汽车 跟传统燃油车在外表看几乎没区别。数据库也类似，像TiDB这种新一代HTAP数据库，从架构设计、应对场景和使用体验等角度，都与传统数据库有着极大的区别。”刘松形象比喻道。

事实上，与过去SAP HANA这种小众、昂贵的HTAP不同，新一代HTAP拥有极强的兼容性，像Google Cloud、PingCAP这些数据库厂商都借助新一代HTAP架构为采用 MySQL或者PG开源数据库的企业拓展 OLTP和OLAP的能力范围。

例如，Google Cloud发布的HTAP云端数据库AlloyDB，为单机版PG生态用户提供了最好选择，TiDB则成为MySQL生态的最佳归宿。PingCAP大量用户中有很多TiDB与MySQL混合部署的成功案例；得益于 TiDB 的开放性，TiDB 也可通过和其他数据服务产品“混搭”形成新的数据服务解决方案， 如通过同样是开源的大数据计算引擎 Flink 混搭形成实时数仓解决方案，扩展 HTAP 数据库的能力边界。

黄东旭则直言，HTAP数据库除了产品、技术之外，尤为需要关心用户体验，“HTAP应该让用户觉得好用，屏蔽掉数据库的复杂性。”据悉，PingCAP是2022 Gartner Peer Insights“Voice of the Customer” 云数据库领域唯一入选的中国数据库公司，客户总体评分达到 4.7 分（满分 5 分），在所有入选企业中位列第一。在参与Gartner Peer Insights评分的PingCAP用户中，像互联网、金融等重点行业用户均高度认可HTAP现代数据库理念。

总体来看，今年是HTAP的大年，各大厂商纷纷在市场中上新。随着新一代HTAP数据库产品的增多，整个市场对于HTAP数据库理念和产品的接受与采用将会提速。而随着新一代HTAP数据库持续完善，让广大MySQL生态用户群真正看到了大数据时代一条绝佳的迁移路径。

目录

- 数据库分类维度：关系型/非关系型、交易型/分析型

- NoSQL数据库的进一步分类

- OLTP市场规模：关系型数据库仍占营收大头

- 数据库市场份额：云服务和新兴厂商主导NoSQL

- 开源数据库 vs. 商业数据库

- 数据库三大阵营：传统厂商和云服务提供商

最近由于时间原因我写东西少了，在公众号上也转载过几篇搞数据库朋友的大作。按说我算是外行，没资格在这个领域品头论足，而当我看到下面这份报告时立即产生了学习的兴趣，同时也想就能看懂的部分写点心得体会分享给大家。

可能本文比较适合普及性阅读，让数据库领域资深的朋友见笑了：）

数据库分类维度：关系型/非关系型、交易型/分析型

首先是分类维度，上图中的纵轴分类为Relational Database（关系型数据库，RDBMS）和Nonrelational Database （非关系型数据库，NoSQL），横轴的分类为Operational（交易型，即OLTP）和Analytical（分析型，即OLAP）。

按照习惯我们先看关系型数据库，左上角的交易型类别中包括大家熟悉的商业数据库Oracle、MS SQL Server、DB2、Infomix，也包括开源领域流行的MySQL（MariaDB是它的一个分支）、PostgreSQL，还有云上面比较常见的SQL Azure和Amazon Aurora等。

比较有意思的是，SAP HANA正好位于交易型和分析型的中间分界处，不要忘了SAP还收购了Sybase，尽管后者今天不够风光了，而早年微软的SQL Server都是来源于Sybase。Sybase的ASE数据库和分析型Sybase IQ还是存在的。

右上角的分析型产品中包括几款知名的列式数据仓库Pivotal Greenplum、Teradata和IBM Netezza（已宣布停止支持），来自互联网巨头的Google Big Query和Amazon RedShift。至于Oracle Exadata一体机，它上面运行的也是Oracle数据库，其最初设计用途是OLAP，而在后来发展中也可以良好兼顾OLTP，算是一个跨界产品吧。

再来看非关系型数据库，左下角的交易型产品中，有几个我看着熟悉的MongoDB、Redis、Amazon DynamoDB和DocumentDB等；右下角的分析型产品包括著名的Hadoop分支Cloudera、Hortonworks（这2家已并购），Bigtable（来自Google，Hadoop中的HBase是它的开源实现）、Elasticsearch等。

显然非关系型数据库的分类要更加复杂，产品在应用中的差异化也比传统关系型数据库更大。Willian Blair很负责任地对它们给出了进一步的分类。

NoSQL数据库的进一步分类

上面这个图表应该说很清晰了。非关系型数据库可以分为Document-based Store（基于文档的存储）、Key-Value Store（键值存储）、Graph-based（图数据库）、Time Series（时序数据库），以及Wide Cloumn-based Store（宽列式存储）。

我们再来看下每个细分类别中的产品：

文档存储 ：MongoDB、Amazon DocumentDB、Azure Cosmos DB等

Key-Value存储 ：Redis Labs、Oracle Berkeley DB、Amazon DynamoDB、Aerospike等

图数据库 ：Neo4j等

时序数据库 ：InfluxDB等

WideCloumn ：DataStax、Cassandra、Apache HBase和Bigtable等

多模型数据库 ：支持上面不只一种类别特性的NoSQL，比如MongoDB、Redis Labs、Amazon DynamoDB和Azure Cosmos DB等。

OLTP市场规模：关系型数据库仍占营收大头

上面这个基于IDC数据的交易型数据库市场份额共有3个分类，其中深蓝色部分的关系型数据库（RDBMS，在这里不统计数据挖掘/分析型数据库）占据80%以上的市场。

Dynamic Database（DDMS，动态数据库管理系统，同样不统计Hadoop）就是我们前面聊的非关系型数据库。这部分市场显得小（但发展势头看好），我觉得与互联网等大公司多采用开源+自研，而不买商业产品有关。

而遵循IDC的统计分类，在上图灰色部分的“非关系型数据库市场”其实另有定义，参见下面这段文字：

数据库市场份额：云服务和新兴厂商主导NoSQL

请注意，这里的关系型数据库统计又包含了分析型产品。Oracle营收份额42%仍居第一，随后排名依次为微软、IBM、SAP和Teradata。

代表非关系型数据库的DDMS分类中（这里同样加入Hadoop等），云服务和新兴厂商成为了主导，微软应该是因为云SQL Server的基础而小幅领先于AWS，这2家一共占据超过50%的市场，接下来的排名是Google、Cloudera和Hortonworks（二者加起来13%）。

上面是IDC传统分类中的“非关系型数据库”，在这里IBM和CA等应该主要是针对大型机的产品，InterSystems有一款在国内医疗HIS系统中应用的Caché数据库（以前也是运行在Power小机上比较多）。我就知道这些，余下的就不瞎写了。

开源数据库 vs. 商业数据库

按照流行度来看，开源数据库从2013年到现在一直呈现增长，已经快要追上商业数据库了。

商业产品在关系型数据库的占比仍然高达60.5%，而上表中从这列往左的分类都是开源占优：

Wide Cloumn：开源占比81.8%；

时序数据库：开源占比80.7%；

文档存储：开源占比80.0%；

Key-Value存储：开源占比72.2%；

图数据库：开源占比68.4%；

搜索引擎：开源占比65.3%

按照开源License的授权模式，上面这个三角形越往下管的越宽松。比如MySQL属于GPL，在互联网行业用户较多；而PostgreSQL属于BSD授权，国内有不少数据库公司的产品就是基于Postgre哦。

数据库三大阵营：传统厂商和云服务提供商

前面在讨论市场份额时，我提到过交易型数据库的4个巨头仍然是Oracle、微软、IBM和SAP，在这里William Blair将他们归为第一阵营。

随着云平台的不断兴起，AWS、Azure和GCP（Google Cloud Platform）组成了另一个阵营，在国外分析师的眼里还没有BAT，就像有的朋友所说，国内互联网巨头更多是自身业务导向的，在本土发展公有云还有些优势，短时间内将技术输出到国外的难度应该还比较大。（当然我并不认为国内缺优秀的DBA和研发人才）

第三个阵容就是规模小一些，但比较专注的数据库玩家。

接下来我再带大家简单过一下这前两个阵容，看看具体的数据库产品都有哪些。

甲骨文的产品，我相对熟悉一些的有Oracle Database、MySQL以及Exadata一体机。

IBM DB2也是一个庞大的家族，除了传统针对小型机、x86（好像用的人不多）、z/OS大型机和for i的版本之外，如今也有了针对云和数据挖掘的产品。记得抱枕大师对Informix的技术比较推崇，可惜这个产品发展似乎不太理想。

微软除了看家的SQL Server之外，在Azure云上还能提供MySQL、PostgreSQL和MariaDB开源数据库。应该说他们是传统软件License+PaaS服务两条腿走路的。

如今人们一提起SAP的数据库就想起HANA，之前从Sybase收购来的ASE（Adaptive Server Enterprise）和IQ似乎没有之前发展好了。

在云服务提供商数据库的3巨头中，微软有SQL Server的先天优势，甚至把它移植到了Linux拥抱开源平台。关系型数据库的创新方面值得一提的是Amazon Aurora和Google Spanner（也有非关系型特性），至于它们具体好在哪里我就不装内行了：）

非关系型数据库则是Amazon全面开花，这与其云计算业务发展早并且占据优势有关。Google当年的三篇经典论文对业界影响深远，Yahoo基于此开源的Hadoop有一段时间几乎是大数据的代名词。HBase和Hive如今已不再是人们讨论的热点，而Bigtable和BigQuery似乎仍然以服务Google自身业务为主，毕竟GCP的规模比AWS要小多了。

最后这张DB-Engines的排行榜，相信许多朋友都不陌生，今年3月已经不是最新的数据，在这里列出只是给大家一个参考。该排行榜几乎在每次更新时，都会有国内数据库专家撰写点评。

以上是我周末的学习笔记，班门弄斧，希望对大家有帮助。

参考资料《Database Software Market:The Long-Awaited Shake-up》

https://blocksandfiles.com/wp-content/uploads/2019/03/Database-Software-Market-White-Paper.pdf

扩展阅读：《 数据库&存储：互相最想知道的事 》

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