數(shù)據(jù)庫(kù)概念、分類、架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)鏈及發(fā)展對(duì)策建議有哪些？

數(shù)據(jù)庫(kù)作為信息系統(tǒng)的核心，在計(jì)算機(jī)中扮演著承上啟下 的作用，向下實(shí)現(xiàn)調(diào)動(dòng)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等基礎(chǔ)資源，向上完 成支撐各種應(yīng)用軟件需求，是計(jì)算功能得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)設(shè)施底 座。

1.數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念

數(shù)據(jù)（Data）：數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象，是描述實(shí)物的 符號(hào)記錄。描述實(shí)物的符號(hào)可以是數(shù)字，也可以是文字、圖形、 圖像、聲音、語言等，數(shù)據(jù)有多重表現(xiàn)形式，它們都可以經(jīng)過 數(shù)字化后存入計(jì)算機(jī)。 數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）：長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可 共享的、統(tǒng)一管理的大量數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按一定 的數(shù)據(jù)模型組織、描述、存儲(chǔ)，其特點(diǎn)是冗余度小，具有較高 的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、共享性和易擴(kuò)展性。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）：一種用于管理、維護(hù)和操縱 數(shù)據(jù)庫(kù)的大型軟件系統(tǒng)。它通過提供統(tǒng)一的管理和控制，保證 數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性，滿足多個(gè)應(yīng)用程序和用戶在同一時(shí) 刻或不同時(shí)刻建立、修改和查詢數(shù)據(jù)庫(kù)。DBMS 主要由管理模 塊、控制模塊和各種數(shù)據(jù)庫(kù)操作語言組成。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)分類

歷經(jīng) 70 年的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)衍生出多種技術(shù)路徑 和方向。為了更清楚地掌握數(shù)據(jù)庫(kù)之間的特性差異，數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn) 品可根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，常見的分類依據(jù)包括數(shù)據(jù)模型、 架構(gòu)模型、業(yè)務(wù)負(fù)載特征、部署方式、適配硬件架構(gòu)等，其中 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型是最常用的分類標(biāo)準(zhǔn)。 • 根據(jù)數(shù)據(jù)模型分類：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。 • 根據(jù)架構(gòu)模型分類：集中式數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。 • 根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載特性分類：事務(wù)型數(shù)據(jù)庫(kù)（OLTP）、分析 型數(shù)據(jù)庫(kù)（OLAP）、混合型數(shù)據(jù)庫(kù)（HTAP）。 現(xiàn)階段，最常見的數(shù)據(jù)庫(kù)模型是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系型 數(shù)據(jù)庫(kù)，國(guó)內(nèi)超過 90% 的數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)選擇使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)， 故本文將以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行研究。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（RDB）：一種采用關(guān)系模型來組織數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)庫(kù)，而關(guān)系模型是由二維表及其聯(lián)系組成的數(shù)據(jù)組織。在 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)數(shù)據(jù)的操作幾乎全部建立在一個(gè)或多個(gè)關(guān) 系表格上，通過對(duì)這些關(guān)聯(lián)表的表格進(jìn)行分類、合并、連接或 選取等運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理。

非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（NOSQL）：一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)方法的 集合，可以是文檔或者鍵值對(duì)等。作為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)補(bǔ) 充，能在特定場(chǎng)景和特點(diǎn)問題下發(fā)揮高效率和高性能。非關(guān)系 型數(shù)據(jù)庫(kù)可以分為 key-value 型（針對(duì)高性能并發(fā)讀寫場(chǎng)景）、 文檔型（針對(duì)海量數(shù)據(jù)訪問場(chǎng)景）、列式數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形數(shù)據(jù)庫(kù) 四種類型。

3.數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)業(yè)數(shù)字化加速產(chǎn)生了諸如圖、流、時(shí)序和地圖空間等多 種數(shù)據(jù)類型的海量數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)正從以 CPU 為中心 的架構(gòu)向多樣性算力協(xié)同的對(duì)等架構(gòu)演進(jìn)。在多模數(shù)據(jù)和多樣 性算力雙輪驅(qū)動(dòng)下，數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)需要與時(shí)俱進(jìn)，有效利用多樣性算力，進(jìn)行資源的集約化管理和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)多模數(shù)據(jù)的高效 處理和數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘。 數(shù)據(jù)庫(kù)組件化架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)以 SQL 標(biāo)準(zhǔn)作為應(yīng)用接入的標(biāo)準(zhǔn) 界面，并進(jìn)一步往下延伸，分層定義分發(fā)、執(zhí)行、存儲(chǔ)引擎的 交互接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)的可組裝可演進(jìn)，打造面向未來的 數(shù)據(jù)庫(kù)組件化技術(shù)生態(tài)。

SQL 標(biāo)準(zhǔn)定義了全 場(chǎng)景 SQL 標(biāo)準(zhǔn)；分發(fā)引擎實(shí)現(xiàn) SQL 語句到執(zhí)行計(jì)劃的生成； 執(zhí)行引擎實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)處理；存儲(chǔ)引擎實(shí)現(xiàn)對(duì)多模數(shù)據(jù)的管理； 存儲(chǔ)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明化企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)能力；數(shù)據(jù)全生命周期管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維、集群管理等公共能力。 組件化架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)在每一層都提供了擴(kuò)展協(xié)同接口，以支持 多樣性的 SQL 接口、多模優(yōu)化器、多模執(zhí)行器、多模存儲(chǔ)引擎。 同時(shí)在部署形態(tài)上，每一層既可以單機(jī)部署，也可以集群部署， 從而實(shí)現(xiàn)每一層基于業(yè)務(wù)負(fù)載的資源彈性伸縮。

4.數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)業(yè)鏈

數(shù)據(jù)庫(kù)與芯片、操作系統(tǒng)并列為全球技術(shù)三大件，也是企 業(yè) IT 系統(tǒng)必不可少的核心技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)上下游產(chǎn) 業(yè)鏈圖譜中可以看到，產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是以 CPU 廠商、服務(wù)器 廠商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商、存儲(chǔ)廠商組成的網(wǎng)絡(luò)和硬件廠商；中游 主要是以數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)和中間件等組成的基礎(chǔ)軟件廠商； 下游主要是以各行業(yè)的集成商、開發(fā)商組成的應(yīng)用開發(fā)廠商。 從產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展視角來看，數(shù)據(jù)庫(kù)處在產(chǎn)業(yè)鏈中游樞紐位置， 向上承接各類硬件、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源，向下提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理 與分析服務(wù)，因此，數(shù)據(jù)庫(kù)的地位和作用突顯重要。

5.發(fā)展對(duì)策建議

在數(shù)字化快速發(fā)展的時(shí)代，發(fā)展國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)離不開政府部 門的統(tǒng)籌支持，同時(shí)也需要數(shù)據(jù)庫(kù)廠商在技術(shù)、市場(chǎng)、生態(tài)等 方面聯(lián)合起來協(xié)同推進(jìn)發(fā)展。 （一）引導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)路線收斂提升競(jìng)爭(zhēng)能力 在當(dāng)前復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)和環(huán)境下，為進(jìn)一步加快國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù) 庫(kù)快速突圍，改變當(dāng)前國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)廠商“小、散、亂”的局面， 凝聚國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)行業(yè)力量的關(guān)鍵是“技術(shù)收斂”。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技 術(shù)路線的支持應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持主流少數(shù)的原則。要立根鑄魂，重點(diǎn)支 持 2-3 個(gè)技術(shù)路線，遴選較為成熟、創(chuàng)新能力較強(qiáng)、市場(chǎng)占有 率較高的國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，從上游根社區(qū)開始做技術(shù)收斂統(tǒng)一， 減少碎片化和低水平重復(fù)開發(fā)，共同發(fā)揮國(guó)內(nèi)各數(shù)據(jù)庫(kù)廠商的 技術(shù)創(chuàng)新能力，將創(chuàng)新成果持續(xù)匯聚在國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)原生根社區(qū)， 為我國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展增添新動(dòng)能。

（二）強(qiáng)化存算分離 + 共享存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè) 新的存算分離數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)已成為趨勢(shì)，在此基礎(chǔ)上，政府 和行業(yè)機(jī)構(gòu)需要統(tǒng)一制定新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括存算分離 + 共享 存儲(chǔ)架構(gòu)中數(shù)據(jù)庫(kù)與存儲(chǔ)的接口標(biāo)準(zhǔn)，建立業(yè)界認(rèn)可統(tǒng)一的技 術(shù)規(guī)范，統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)廠商、計(jì)算及存儲(chǔ)廠商的調(diào)用框架，更好 地指引數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展方向，形成產(chǎn)業(yè)合力。 （三）出臺(tái)專項(xiàng)政策支持首臺(tái)套和規(guī)模化應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)行業(yè)不能完全依靠市場(chǎng)的無序競(jìng)爭(zhēng)，更需要政府出臺(tái)指導(dǎo)性、專項(xiàng)政策。國(guó)家和地方各級(jí)政府要主動(dòng)牽頭，制定 系統(tǒng)完善的落地規(guī)劃和免責(zé)機(jī)制，指導(dǎo)各行業(yè)和企業(yè)逐步使用 國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，促進(jìn)行業(yè)用戶“愿用、敢用、用好”，通過 3-5 年逐步完成國(guó)產(chǎn)化遷移替代。同時(shí)要建立良好的服務(wù)機(jī)制，推 廣國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)在金融、能源等重點(diǎn)行業(yè)的規(guī)模化應(yīng)用，然后逐 步將國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)拓展應(yīng)用到更多的領(lǐng)域和場(chǎng)景中，獲取更多的 市場(chǎng)份額。

（四）強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)創(chuàng)新集聚全產(chǎn)業(yè)鏈資源 技術(shù)創(chuàng)新是源動(dòng)力，國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)要堅(jiān)持長(zhǎng)期穩(wěn)定的研發(fā)投 入，不斷進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，深耕數(shù)據(jù)庫(kù)根技術(shù)原始創(chuàng)新，將自主 安全可控作為重要目標(biāo)，真正打造具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、安全可 控的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)核根技術(shù)和開發(fā)工具，具備可獨(dú)立演進(jìn)能力，推 出適應(yīng)時(shí)代潮流、更加安全高效、性能穩(wěn)定的國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)品牌。 同時(shí)要匯聚上下游產(chǎn)業(yè)鏈資源，在國(guó)內(nèi)快速建立起更加專業(yè)的 技術(shù)支撐體系，打造更加完善的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)工具和解決方案， 幫助客戶更好地使用國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。

（五）集中支持開源社區(qū)加大產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)建設(shè) 全力扶持國(guó)產(chǎn)開源數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展，提供能夠促使其快速成長(zhǎng) 的沃土。一是支持以 openGauss 為代表的開源社區(qū)發(fā)展，使之 成為具有國(guó)際影響力的數(shù)據(jù)庫(kù)根社區(qū)；二是建立健全開源社區(qū) 運(yùn)營(yíng)模式，激勵(lì)開發(fā)者加入社區(qū)，鼓勵(lì)數(shù)據(jù)庫(kù)廠商積極參與開 源社區(qū)共建，貢獻(xiàn)開源力量，凝聚產(chǎn)業(yè)力量，構(gòu)筑面向全球的 產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；三是加大與行業(yè)領(lǐng)袖的合作，構(gòu)建完善的國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用生態(tài)；四是充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)的橋梁紐帶作用，促進(jìn) 政府、企業(yè)與市場(chǎng)的有效銜接；五是鼓勵(lì)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)企業(yè)開拓 海外市場(chǎng)，在成熟的歐美市場(chǎng)打造標(biāo)桿客戶，到東南亞國(guó)家布 局覆蓋新興市場(chǎng)，擴(kuò)大國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)在全球的市場(chǎng)份額和影響力。