數(shù)據(jù)庫行業(yè)深度研究國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫百花齊放_崛起正當(dāng)時（報(bào)告出品方/作者：國信證券，熊莉、朱松、黃浩峻）1、什么是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三大核心基礎(chǔ)軟件之一數(shù)據(jù)庫是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三大核心基礎(chǔ)軟件之一。數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象，包括數(shù)字、圖像、音頻等形式，在進(jìn)行逐級抽象后存儲在數(shù)據(jù)庫中，通常由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)來控制，DBMS充當(dāng)數(shù)據(jù)庫與其用戶或程序之間的接口，允許用戶檢索、更新和管理信息的組織和優(yōu)化方式。在現(xiàn)實(shí)中，數(shù)據(jù)、DBMS及關(guān)聯(lián)應(yīng)用一起被稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通常簡稱為數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是“按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫”，是信息化時代、大數(shù)據(jù)時代中各行各業(yè)不可或缺的重要基礎(chǔ)軟件。數(shù)據(jù)庫發(fā)展史：數(shù)據(jù)庫與信息技術(shù)的發(fā)展相互促進(jìn)關(guān)系型事務(wù)數(shù)據(jù)庫誕生于1970年。1970年，IBM實(shí)驗(yàn)室的EdgarFrankCodd發(fā)布論文奠定關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基石；Ingres原型在1974年誕生，為后續(xù)大量基于其源碼開發(fā)的PostgreSQL、Sybase、Informix和Tandem等著名產(chǎn)品打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1977年，Oracle前身SDL成立，并于1978年發(fā)布Oracle第一個版本。1986年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（ANSI）數(shù)據(jù)庫委員會批準(zhǔn)SQL作為數(shù)據(jù)庫語言的美國標(biāo)準(zhǔn)并公布標(biāo)準(zhǔn)SQL文本。數(shù)據(jù)庫分類：不同類別數(shù)據(jù)庫適用于不同場景按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫按管理數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫可分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是指采用二維表格的關(guān)系模型來組織數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫庫系統(tǒng)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是由二維表及其之間的聯(lián)系所組成的一個數(shù)據(jù)組織。直接使用通用的SQL語言，使得操作關(guān)系型數(shù)據(jù)庫非常方便，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫遵循ACID規(guī)則。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是用于非關(guān)系模型來組織數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如鍵值、列、文檔、圖形等。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在1998年被首次提出，非關(guān)系數(shù)據(jù)庫試圖去擺脫傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束限制，比如像數(shù)據(jù)的一致性、合并內(nèi)存中的數(shù)據(jù)處理以及簡化數(shù)據(jù)模型。NoSQL數(shù)據(jù)庫用非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的來快速存儲和檢索，不使用為關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供支撐的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)圖表，這與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是不同的。NoSQL數(shù)據(jù)庫放寬或取消了一些ACID的規(guī)則，以達(dá)到更好的性能和更大的靈活性。NoSQL數(shù)據(jù)庫認(rèn)為ACID屬性的要求過于嚴(yán)格，大多數(shù)NoSQL數(shù)據(jù)庫遵循BASE原則來代替。按應(yīng)用場景，可以分為OLAP、OLTP和HTAP三類數(shù)據(jù)庫按其應(yīng)用場景可分為OLTP事務(wù)型數(shù)據(jù)庫、OLAP分析型數(shù)據(jù)庫、HTAP混合型數(shù)據(jù)庫三類：OLTP事務(wù)型數(shù)據(jù)庫主要面向事務(wù)類場景，實(shí)時性要求高，數(shù)據(jù)量通常不大，面向一線業(yè)務(wù)人員。OLTP（On-LineTransactionProcessing，聯(lián)機(jī)事務(wù)處理），主要面向事務(wù)型應(yīng)用的場景，OLTP系統(tǒng)主要使用關(guān)系模型，保證強(qiáng)一致性，保證事務(wù)的ACID特性，面向一線業(yè)務(wù)人員，支持多并發(fā)、實(shí)時、快速地增刪查改，例如銀行交易、零售電商、車票預(yù)訂等；OLAP分析型數(shù)據(jù)庫主要面向分析類場景，歷史數(shù)據(jù)為主，數(shù)據(jù)量大，面向分析與管理人員。OLAP（On-LineAnalyticalProcessing，聯(lián)機(jī)分析處理），主要面向分析型應(yīng)用的場景。OLAP系統(tǒng)可以高速多維分析來自數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)集市或者數(shù)據(jù)湖的數(shù)據(jù)，可使用關(guān)系型或者非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫，主要面向分析師和管理者，支持對歷史數(shù)據(jù)的復(fù)雜分析操作，從而賦能企業(yè)商業(yè)智能決策。按系統(tǒng)架構(gòu)，可以分為集中式與分布式數(shù)據(jù)庫集中式數(shù)據(jù)庫：是一種僅在單個位置存儲、定位和維護(hù)的數(shù)據(jù)庫。這種類型的數(shù)據(jù)庫是從該位置本身修改和管理的。因此，該位置主要是任何數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或集中式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過互聯(lián)網(wǎng)連接(LAN、WAN等)訪問集中位置。該集中式數(shù)據(jù)庫主要供機(jī)構(gòu)或組織使用。分布式數(shù)據(jù)庫：由多個相互連接并分布在不同物理位置的數(shù)據(jù)庫組成。因此，分布式數(shù)據(jù)庫可以獨(dú)立于其他物理位置管理存儲在各種物理位置的數(shù)據(jù)，不同物理位置的數(shù)據(jù)庫之間的通信是由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成的。按部署模式，可以分為本地?cái)?shù)據(jù)庫與云數(shù)據(jù)庫云數(shù)據(jù)庫主要可以分為云廠商的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和云原生數(shù)據(jù)庫。云數(shù)據(jù)庫是在云計(jì)算的大背景下發(fā)展起來的一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法，它極大地增強(qiáng)了數(shù)據(jù)庫的存儲能力，消除了人員、硬件、軟件的重復(fù)配置，讓軟、硬件升級變得更加容易。現(xiàn)階段云數(shù)據(jù)庫主要包括兩種：一種是托管在云廠商上的“傳統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫，例如阿里云、騰訊云上的MySQL、PostgreSQL、MongoDB、Redis等；一種是基于云環(huán)境的云原生數(shù)據(jù)庫，例如AWS的Aurora、阿里云的Lindorm和PolarDB等。2、什么是數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)平臺發(fā)展史：從BI到AI，數(shù)據(jù)時代帶動底層架構(gòu)持續(xù)迭代數(shù)據(jù)時代帶動數(shù)據(jù)平臺底層架構(gòu)從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)湖到湖倉一體。數(shù)據(jù)平臺主要是指數(shù)據(jù)分析平臺，其分析內(nèi)部和外部其它系統(tǒng)生成的各種原始數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析挖掘以生成衍生數(shù)據(jù)，從而支持企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策。整個數(shù)據(jù)平臺的發(fā)展來看，就是隨著企業(yè)信息化和數(shù)字化的逐漸推進(jìn)，從數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)湖到數(shù)據(jù)湖倉逐漸演進(jìn)的。數(shù)據(jù)平臺分類：從數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)湖到湖倉一體數(shù)據(jù)倉庫（DataWarehouse）：自上世紀(jì)80年代末出現(xiàn)以來，伴隨MPP架構(gòu)的出現(xiàn)，也使得系統(tǒng)能夠處理更大規(guī)模的數(shù)據(jù)量。但是隨著大量的非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)產(chǎn)生，數(shù)據(jù)倉庫劣勢顯現(xiàn)出來；數(shù)據(jù)湖（DataLake）：數(shù)據(jù)湖自2010年末出現(xiàn)，可以存儲各類格式的原始數(shù)據(jù)存儲庫，但是企業(yè)對數(shù)據(jù)訪問靈活性、高性能的需求從未降低，因此多系統(tǒng)共存是企業(yè)常態(tài)，如一個數(shù)據(jù)湖，加上多個數(shù)據(jù)倉庫等，架構(gòu)復(fù)雜性也為運(yùn)維帶來困難；湖倉一體（Lakehouse）：湖倉一體構(gòu)自2020年出現(xiàn)，其建在數(shù)據(jù)湖低成本的數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)之上，又繼承了數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)處理和管理功能。3、數(shù)據(jù)庫的市場競爭格局?jǐn)?shù)據(jù)庫市場空間廣闊國內(nèi)數(shù)據(jù)庫市場增速較全球而言較快。根據(jù)信通院的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球數(shù)據(jù)庫的市場規(guī)模在2020年為671億美元，到2025年有望達(dá)到798億美元，年均復(fù)合增速3.5%；而相比之下，國內(nèi)的數(shù)據(jù)庫市場相對較小，有望從2021年的309.35億元增長到2025年的688.02億美元，年均復(fù)合增速約23.4%，增速遠(yuǎn)高于全球數(shù)據(jù)庫市場增速。國內(nèi)數(shù)據(jù)庫市場占全球市場較小，未來發(fā)展空間較大。目前根據(jù)信通院的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)的數(shù)據(jù)庫規(guī)模為240.9億元，占全球數(shù)據(jù)庫市場規(guī)模的比例為5.2%，未來到2025年的時候，國內(nèi)的數(shù)據(jù)庫規(guī)模將占到全球數(shù)據(jù)庫規(guī)模的12.5%（這一數(shù)據(jù)基本與中國IT總支出占全球IT總支出的比例較為接近）。國內(nèi)數(shù)據(jù)庫市場的主要玩家國內(nèi)數(shù)據(jù)庫市場呈現(xiàn)百花齊放態(tài)勢。目前國內(nèi)的數(shù)據(jù)庫市場主要分為國內(nèi)廠商和海外廠商兩大類，具體來說：1）國內(nèi)數(shù)據(jù)庫廠商，主要包括了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫廠商、初創(chuàng)廠商、云廠商以及跨界廠商，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫廠商成立時間較早，初創(chuàng)廠商則大多數(shù)是由中大型廠商的核心員工出來創(chuàng)辦的居多，云廠商則利用自身云計(jì)算的優(yōu)勢加入行業(yè)，跨界廠商則主要依舊自身行業(yè)優(yōu)勢參與研發(fā)數(shù)據(jù)庫；2）海外數(shù)據(jù)庫廠商，主要分為開源和商業(yè)版，其中在商業(yè)數(shù)據(jù)庫中，傳統(tǒng)的Oracle、IBM等廠商依舊占據(jù)較大優(yōu)勢，新的云廠商借助自身云優(yōu)勢也獲得較多市場份額，開源數(shù)據(jù)庫中主要以非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫為主，如MongoDB、Redis、MySQL、PostgreSQL等發(fā)展勢頭良好。國內(nèi)數(shù)據(jù)庫市場有望走向集中國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商人員相比海外巨頭較少。目前國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商總體人員數(shù)量較少，根據(jù)信通院的統(tǒng)計(jì)，目前我國對應(yīng)的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商約有80家，其中大多數(shù)的人員都在100人以內(nèi)，其中人員在21-50人規(guī)模的公司占比最高，人員在800人以上的僅有3家（信通院數(shù)據(jù)截止到21年6月）。相比之下，海外的數(shù)據(jù)庫巨頭人員數(shù)量較高，snowflake有3992人，MongoDB有3544人，Cloudera有2728人，Oracle有143000人，雖然這些云數(shù)據(jù)庫公司的人員中營銷人員占比較高，但總體的研發(fā)和技術(shù)支持人員也遠(yuǎn)高于國內(nèi)數(shù)據(jù)庫廠商。4、數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢趨勢一：國產(chǎn)化國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的企業(yè)主要成立于2000年和2015年前后。根據(jù)中國信通院的統(tǒng)計(jì)（截止到2021年6月），我國的數(shù)據(jù)庫公司主要成立時間分別集中在2000年和2014-2017年左右，一方面是因?yàn)?000年前后是我國數(shù)據(jù)庫發(fā)展的萌芽階段，當(dāng)時成立的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫廠商有達(dá)夢、人大金倉、南大通用、神舟通用等，另一方面在2014-2017年之間，我國由于互聯(lián)網(wǎng)時代的到來數(shù)據(jù)量激增以及去IOE趨勢盛行，所以成立的數(shù)據(jù)庫國產(chǎn)廠商較多。趨勢二：開源和商業(yè)數(shù)據(jù)庫并存全球市場中開源數(shù)據(jù)庫快速增長，國內(nèi)排名靠前的數(shù)據(jù)庫大多為開源數(shù)據(jù)庫。目前，在全球數(shù)據(jù)庫市場中，開源數(shù)據(jù)庫相比于商業(yè)數(shù)據(jù)庫而言進(jìn)展快速，根據(jù)DB-Engines的統(tǒng)計(jì)，在2021年的時候開源數(shù)據(jù)庫的得分就已經(jīng)超過了商業(yè)數(shù)據(jù)庫的得分，呈現(xiàn)較強(qiáng)的發(fā)展趨勢。就國內(nèi)而言，根據(jù)墨天輪2022年11月的數(shù)據(jù)庫排名，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中排名前十的大部分都是開源數(shù)據(jù)庫，比如說PingCAP的TiDB（2015年開源）、螞蟻金服的Oceanbase（2021年開源）、華為的openGauss（2019年開源），還有PolarDB、TDSQL等，大多數(shù)排名靠前的都是開源數(shù)據(jù)庫，只有達(dá)夢、GaussDB、人大金倉等屬于商業(yè)數(shù)據(jù)庫。趨勢三：數(shù)據(jù)庫云化云計(jì)算改變數(shù)據(jù)庫市場格局，云數(shù)據(jù)庫崛起。根據(jù)Gartner對近十年的全球數(shù)據(jù)庫市場的份額追蹤，最為顯著的變化是云計(jì)算廠商改變了數(shù)據(jù)庫的市場格局。在2021年，全球數(shù)據(jù)庫市場的前五名為Oracle、IBM、Microsoft、SAP和Teradata，而到了2021年全球市場的前五名為Microsoft、Amazon、Oracle、Google和IBM。Gartner每年都會做魔力象限，2013年數(shù)據(jù)庫的領(lǐng)導(dǎo)者象限主要被傳統(tǒng)巨頭占據(jù)（Oracle、微軟、IBM、SAP），到了2020年AWS、谷歌、微軟等云廠商也進(jìn)入領(lǐng)導(dǎo)者象限。微軟憑借SQLServer以及Azure云數(shù)據(jù)庫的快速成長實(shí)現(xiàn)了對Oracle的反超，這與海外市場云基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展有著密切聯(lián)系。趨勢四：多模數(shù)據(jù)庫全球數(shù)據(jù)量快速增長，非機(jī)構(gòu)化數(shù)據(jù)占比較高。根據(jù)IDC的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全球的數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，2020年數(shù)據(jù)量達(dá)到60ZB，2021年達(dá)到70ZB，而到了2025年基本上會進(jìn)一步上升到175ZB。在一項(xiàng)IDC面向企業(yè)的數(shù)據(jù)調(diào)查中，企業(yè)中的數(shù)據(jù)有80%是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，所以對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲需求就越來越多樣化，也延伸出了很多非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的需求，比如鍵值數(shù)據(jù)庫、寬表數(shù)據(jù)庫、文檔數(shù)據(jù)庫、圖數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)庫等。5、數(shù)據(jù)庫相關(guān)公司分析拓爾思：以“語義智能+”為戰(zhàn)略，布局搜索引擎數(shù)據(jù)庫賽道拓爾思是國內(nèi)最早從事自然語言處理的企業(yè)之一。公司是國內(nèi)最早從事自然語言處理（NLP）研發(fā)的企業(yè)之一，在NLP、知識圖譜、OCR、圖像視頻結(jié)構(gòu)化領(lǐng)域都具備自主可控的底層技術(shù)，處于行業(yè)領(lǐng)先地位。公司是最早從事中文全文檢索技術(shù)研發(fā)的企業(yè)，具有全球領(lǐng)先的智能檢索技術(shù)，現(xiàn)已將領(lǐng)先優(yōu)勢拓展到數(shù)據(jù)采集、治理、分析挖掘等大數(shù)據(jù)核心技術(shù)的全生命周期，所有底層技術(shù)均自主可控。星環(huán)科技：是國內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)級大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)軟件開發(fā)商星環(huán)科技是國內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)級大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)軟件開發(fā)商。星環(huán)科技是國內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)級大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)軟件開發(fā)商，圍繞數(shù)據(jù)的集成、存儲、治理、建模、分析、挖掘和流通等數(shù)據(jù)全生命周期提供基礎(chǔ)軟件及服務(wù)，已形成大數(shù)據(jù)與云基礎(chǔ)平臺、分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)開發(fā)與智能分析工具的軟件產(chǎn)品矩陣，支撐客戶及合作伙伴開發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，助力客戶實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。2022年6月，公司多個產(chǎn)品或子產(chǎn)品入選Gartner發(fā)布的《中國數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)供應(yīng)商識別指南》，在識別的8類數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)產(chǎn)品中，公司入選產(chǎn)品覆蓋其中7類，是覆蓋超過7類或以上產(chǎn)品的四家廠商之一，以及覆蓋多模數(shù)據(jù)庫的四家廠商之一。PingCAP：專注于企業(yè)級開源分布式數(shù)據(jù)庫的公司PingCAP是一家企業(yè)級開源分布式數(shù)據(jù)庫廠商。PingCAP成立于2015年，是一家企業(yè)級開源分布式數(shù)據(jù)庫制造商。它提供開源分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品、解決方案和咨詢、技術(shù)支持和培訓(xùn)認(rèn)證服務(wù)。公司致力于為全球行業(yè)用戶提供穩(wěn)定、高效、安全、可靠、開放、兼容的新數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，解放企業(yè)生產(chǎn)力，加快企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。PingCAP以開源社區(qū)為依托，正在打造不分國界的全球產(chǎn)業(yè)生態(tài)，并將在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中提供更強(qiáng)大的助推力。公司創(chuàng)始人劉奇先后創(chuàng)建了Codis、TiDB、TiKV等知名開源項(xiàng)目