近10年，全球數(shù)據(jù)庫市場加速變革，云數(shù)據(jù)庫尤其是云原生數(shù)據(jù)庫成為整個數(shù)據(jù)庫市場的關(guān)鍵變量。某種程度上，亞馬遜云科技作為全球云原生數(shù)據(jù)庫的領(lǐng)導(dǎo)者，具有行業(yè)風向標的價值。

近期，發(fā)生了一件對全球數(shù)據(jù)庫市場具有標志性的事情：依據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，亞馬遜云科技作為一個純云廠商，2022年數(shù)據(jù)庫營收230億美元，同比增長19.6%。在全球數(shù)據(jù)庫市場份額方面，繼2020年超過甲骨文之后，亞馬遜云科技于2022年超過微軟，奪得全球數(shù)據(jù)庫領(lǐng)導(dǎo)者的桂冠。目前，亞馬遜云科技占據(jù)2022年全球數(shù)據(jù)庫市場25.3%的份額。從2013年首次出現(xiàn)在Gartner數(shù)據(jù)庫市場份額圖以來，亞馬遜云科技的排名就在逐年上升，且是頭部數(shù)據(jù)庫巨頭中上升態(tài)勢最明顯的云廠商。

某種意義上，亞馬遜云科技的勝利，代表了云原生數(shù)據(jù)庫的勝利。因此，我們可以從亞馬遜云科技的發(fā)展情況，來看云原生數(shù)據(jù)庫替代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的必然性，以及云原生數(shù)據(jù)庫的未來發(fā)展趨勢。

直面數(shù)據(jù)洪流，云原生數(shù)據(jù)庫構(gòu)建堅實的數(shù)據(jù)底座

隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人類正進入數(shù)據(jù)爆炸的時代。依據(jù)IDC Global DataSphere的數(shù)據(jù)，2021年，全球數(shù)據(jù)總量達到了84.5ZB，預(yù)計到2026年，全球結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)總量將達到221.2ZB。

除了數(shù)據(jù)規(guī)?？焖贁U張，數(shù)據(jù)市場還呈現(xiàn)出一些新特點：許多應(yīng)用（如金融交易，社交媒體，物聯(lián)網(wǎng)）需要實時或近實時處理數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的實時處理能力的要求越來越高；復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求，需要提升數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的復(fù)雜查詢性能；數(shù)據(jù)安全性和隱私性的問題也越來越突出，需要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)訪問的細粒度控制，保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的合規(guī)性；在處理多個來源、多樣化的數(shù)據(jù)時，依然要保證數(shù)據(jù)的一致性和數(shù)據(jù)質(zhì)量；在全球范圍內(nèi)高效、安全地管理和低延遲訪問數(shù)據(jù)等。

面對呼嘯而來的數(shù)據(jù)海嘯，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫已經(jīng)越來越難以應(yīng)對。在這種情況下，云原生數(shù)據(jù)庫顯現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢。云原生數(shù)據(jù)庫被設(shè)計為能夠在全球范圍內(nèi)工作，可以處理分布在世界各地的數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的高可用性和一致性。對于需要全球運營的企業(yè)，這是一項關(guān)鍵優(yōu)勢；云原生數(shù)據(jù)庫提供了強大的多租戶支持和資源隔離機制，在一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，可以同時為多個用戶或應(yīng)用提供服務(wù)，而每個用戶的數(shù)據(jù)和操作不會影響其他用戶；云原生數(shù)據(jù)庫通常提供自動化的資源管理功能，能夠根據(jù)需要自動擴展或收縮資源；云原生數(shù)據(jù)庫支持分布式架構(gòu)，可以容易地進行水平擴展、處理大規(guī)模數(shù)據(jù)等。

由于云原生數(shù)據(jù)庫具備上述優(yōu)勢，正好契合數(shù)字化時代對超大規(guī)模、多模態(tài)數(shù)據(jù)的處理需求，云原生數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為全球數(shù)據(jù)庫市場的關(guān)鍵變革力量。亞馬遜云科技的成功，就是這一行業(yè)趨勢的一個證明。

羅馬不是一天建成的

羅馬不是一天建成的，對于科技企業(yè)而言，長期、巨量的研發(fā)投入是獲得技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢的必要基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)猿在《誰在真心搞研發(fā)，誰只是在忽悠？》一文中，分析了全球19家頭部科技巨頭近5年的研發(fā)費用數(shù)據(jù)（說明 ：由于不同資本市場的年報報告期有所差別，為了進行統(tǒng)一對比分析，我們對數(shù)據(jù)做了處理。中國大陸公司主要選取2017-2021年年報數(shù)據(jù)，換算為2018-2022財年數(shù)據(jù)，其余企業(yè)則選取2018-2022財年數(shù)據(jù)，并將單位統(tǒng)一換算成美元）。

數(shù)據(jù)來源：各企業(yè)財報

數(shù)據(jù)來源：各公司財報

從上面的數(shù)據(jù)可以看出，在全球科技巨頭中，亞馬遜的研發(fā)投入一直處于頂尖水平，尤其是近三年超越谷歌、微軟，成為全球研發(fā)投入最高的科技企業(yè)，并逐步拉開與其他企業(yè)的差距。2022財年，亞馬遜云科技的研發(fā)投入超過700億美元，大幅超過微軟、谷歌等巨頭。正是由于亞馬遜堅持在研發(fā)上投入巨資，其持續(xù)引領(lǐng)全球技術(shù)創(chuàng)新，獲得領(lǐng)先優(yōu)勢。

云計算是亞馬遜研發(fā)投入的“重鎮(zhèn)”，每年數(shù)百億美元的研發(fā)資源有很大一部分就投入云計算技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)，而云原生數(shù)據(jù)庫又是其中一個重要領(lǐng)域。

云原生數(shù)據(jù)庫是整個云計算有機整體的一部分，亞馬遜云科技整體的技術(shù)優(yōu)勢，也對云數(shù)據(jù)庫的發(fā)展大有裨益?？梢哉f，亞馬遜云科技在云原生數(shù)據(jù)庫上的領(lǐng)先，是其整體云計算優(yōu)勢的一個“側(cè)寫”。

正是長期高強度的研發(fā)投入，讓亞馬遜云科技不斷取得技術(shù)突破。接下來，我們從亞馬遜云科技在不同時間節(jié)點發(fā)布的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，來分析其在云原生數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新歷程：

2006年，Amazon S3: 這雖然不是一個數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，但S3的發(fā)布標志著亞馬遜云科技開始進入云存儲領(lǐng)域，為后續(xù)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2009年，Amazon RDS: 這是亞馬遜云科技發(fā)布的首個云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，支持多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎，如MySQL、PostgreSQL等，這標志著亞馬遜云科技開始推動數(shù)據(jù)庫服務(wù)的云化。

2011年，Amazon ElastiCache: 這是一個完全管理的在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲，它優(yōu)化了具有高吞吐量和低延遲的實時應(yīng)用程序，在提高數(shù)據(jù)庫性能和響應(yīng)時間方面具有重要價值。

2012年，Amazon DynamoDB: 這是亞馬遜云科技發(fā)布的首個NoSQL數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，支持鍵值存儲模型，滿足大規(guī)模、低延遲的數(shù)據(jù)處理需求，這標志著亞馬遜云科技開始探索非關(guān)系數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，推動數(shù)據(jù)庫服務(wù)的多樣化。同年，亞馬遜云科技還推出Amazon Redshift，這是亞馬遜云科技發(fā)布的首個數(shù)據(jù)倉庫產(chǎn)品，提供PB級的數(shù)據(jù)分析服務(wù)，這標志著亞馬遜云科技開始進入大數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，推動數(shù)據(jù)庫服務(wù)的擴展性和分析能力。

2014年，Amazon Aurora: 這是亞馬遜云科技自主研發(fā)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，兼容MySQL和PostgreSQL，但在性能和可用性上進行了優(yōu)化，這標志著亞馬遜云科技開始進行數(shù)據(jù)庫引擎的創(chuàng)新，推動數(shù)據(jù)庫服務(wù)的性能和可靠性。

2016年，Amazon Database Migration Service (DMS): DMS的發(fā)布意味著亞馬遜云科技致力于提供更加全面的數(shù)據(jù)庫遷移解決方案，進一步降低了用戶從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫向云原生數(shù)據(jù)庫遷移的難度和復(fù)雜性。

2017年，Amazon DynamoDB Global Tables: 這是DynamoDB的一種全球化解決方案，它允許在多個地理區(qū)域之間自動復(fù)制數(shù)據(jù)，從而提供了快速的本地性能和全球數(shù)據(jù)的故障轉(zhuǎn)移能力，這是亞馬遜云科技在全球分布式數(shù)據(jù)管理方面的重要創(chuàng)新。

2018年，Amazon Aurora Serverless v1: 這是亞馬遜云科技發(fā)布的首個無服務(wù)器數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，根據(jù)實時負載自動調(diào)整數(shù)據(jù)庫的計算能力，這標志著亞馬遜云科技開始推動數(shù)據(jù)庫服務(wù)的自動化和智能化。

2019年，Amazon DocumentDB：這是亞馬遜云科技發(fā)布的兼容MongoDB API的文檔數(shù)據(jù)庫服務(wù)，體現(xiàn)了亞馬遜云科技對開源數(shù)據(jù)庫生態(tài)的重視和支持，以及其在提供更多樣化的數(shù)據(jù)處理解決方案方面的持續(xù)創(chuàng)新。

2020年，Amazon Timestream: 這是亞馬遜云科技發(fā)布的首個時序數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，專門用于處理時間序列數(shù)據(jù)，這標志著亞馬遜云科技開始針對特定數(shù)據(jù)類型和應(yīng)用場景進行數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的創(chuàng)新。

2021年，Babelfish for Aurora，使得用戶可以更容易地將現(xiàn)有的SQL Server數(shù)據(jù)庫遷移到Aurora PostgreSQL。

2022年，Amazon Aurora Serverless v2，進一步優(yōu)化了無服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的性能和響應(yīng)速度，這標志著亞馬遜云科技在數(shù)據(jù)庫服務(wù)的自動化、智能化上做出了更深入的創(chuàng)新。

從上面的時間節(jié)點來看，云原生數(shù)據(jù)庫技術(shù)創(chuàng)新方面的發(fā)展歷程，是一個從云化、多樣化、大數(shù)據(jù)處理、性能優(yōu)化、自動化和智能化、特定數(shù)據(jù)類型處理、全球化到進一步的自動化和智能化的過程。無論是關(guān)系數(shù)據(jù)庫，還是非關(guān)系數(shù)據(jù)庫，無論是數(shù)據(jù)倉庫，還是時序數(shù)據(jù)庫，無論是全球化的數(shù)據(jù)管理，還是無服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫模型，亞馬遜云科技都在其中發(fā)揮了引領(lǐng)者和推動者的作用。

需要指出的是，技術(shù)本身并不產(chǎn)生價值，技術(shù)的價值來源于應(yīng)用。在這方面，亞馬遜自身在使用數(shù)據(jù)庫方面的真實經(jīng)歷，具有典型借鑒價值。早在2019年，亞馬遜就將存儲在近7500個Oracle數(shù)據(jù)庫中的75 PB內(nèi)部數(shù)據(jù)，遷移到Amazon DynamoDB (工作流引擎/客戶檔案/促銷折扣管理)、Amazon Aurora (庫存管理服務(wù)IMS)、 Amazon Relational Database Service（Amazon RDS）、Amazon Redshift (分析型工作負載)、Amazon ElastiCache (緩存服務(wù)請求)等多項亞馬遜云科技數(shù)據(jù)庫中，涵蓋了如復(fù)雜采購、目錄管理、訂單執(zhí)行、會計系統(tǒng)、視頻流工作負載等亞馬遜全部的專有系統(tǒng)。并且，遷移過程無需停機。通過數(shù)據(jù)庫遷移，成本降低了60%，間接費用降低了70%，性能卻提升了40%。

實際上，不僅亞馬遜可以通過應(yīng)用云原生數(shù)據(jù)庫來大幅提升效率、降低成本，其他企業(yè)也同樣可以。并且，云原生數(shù)據(jù)庫發(fā)展迅速，經(jīng)過幾年的發(fā)展，云原生數(shù)據(jù)庫的價值除了降本增效外，還會為企業(yè)帶來更多額外的業(yè)務(wù)收益。對于企業(yè)而言，可以通過采用先進的云原生數(shù)據(jù)庫，來釋放數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)價值。

接下來，我們就來深入分析一下云原生數(shù)據(jù)庫的最新發(fā)展趨勢，以及最新技術(shù)將給企業(yè)帶來的技術(shù)紅利。

云原生數(shù)據(jù)庫的發(fā)展方向：與數(shù)據(jù)分析、AI服務(wù)的深度集成

云原生數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)新之路才剛剛開始，遠未到終局。例如，針對不同業(yè)務(wù)場景構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，這種“專庫專用”的模式可以大大提高數(shù)據(jù)庫的性能和效率，幫助客戶更好地滿足業(yè)務(wù)需求；基于Serverless Database技術(shù)實現(xiàn)極致彈性。未來，云原生數(shù)據(jù)庫可能會更加無服務(wù)器化，支持更靈活的計費模式，如按請求計費、按數(shù)據(jù)量計費等；全球數(shù)據(jù)庫是云原生數(shù)據(jù)庫支持企業(yè)全球化業(yè)務(wù)的重要解決方案，全球數(shù)據(jù)庫可以在全球范圍內(nèi)的多個數(shù)據(jù)中心部署數(shù)據(jù)庫實例，提供數(shù)據(jù)復(fù)制，負載均衡，故障切換等功能，以實現(xiàn)全球的數(shù)據(jù)一致性和業(yè)務(wù)連續(xù)性。

除了上述優(yōu)勢外，尤其值得注意的是云原生數(shù)據(jù)庫與大數(shù)據(jù)、AI以及整個云計算體系的深度集成，這將為釋放企業(yè)的數(shù)據(jù)價值帶來巨大的推力。

數(shù)據(jù)已經(jīng)成為繼土地、勞動力、資本、技術(shù)之后的第五種生產(chǎn)要素，如何通過應(yīng)用來釋放數(shù)據(jù)要素價值，成為整個數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)需要回答的問題。云原生數(shù)據(jù)庫作為整個數(shù)據(jù)智能大廈的基礎(chǔ)，通過將數(shù)據(jù)庫與上層大數(shù)據(jù)、AI服務(wù)集成，來更好賦能數(shù)據(jù)應(yīng)用，將是云原生數(shù)據(jù)庫的重要發(fā)展方向。

以亞馬遜云科技為例，其基于云原生數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建起涵蓋數(shù)據(jù)存儲、查詢、數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)、商業(yè)智能、編目與治理的端到端的數(shù)據(jù)戰(zhàn)略。

亞馬遜云科技構(gòu)建端到端的數(shù)據(jù)戰(zhàn)略

亞馬遜云科技作為全球領(lǐng)先的云廠商，其提供了一系列強大的云原生數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)和AI服務(wù)。這些服務(wù)之間緊密集成，提供了一站式的數(shù)據(jù)平臺，支持各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)應(yīng)用。例如，Amazon Redshift提供全托管式 PB級別的數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)，允許用戶在云上進行大規(guī)模的數(shù)據(jù)分析；Amazon S3與Redshift、EMR、Athena 等服務(wù)緊密集成，為大數(shù)據(jù)處理和分析提供了強大的支持；Amazon EMR支持批處理、交互查詢、機器學(xué)習(xí)、流處理等各種大數(shù)據(jù)處理模式，并集成了 S3、Redshift、DynamoDB 等服務(wù)，用戶可以在 EMR 中直接處理這些服務(wù)中的數(shù)據(jù)；SageMaker 是一種完全托管的機器學(xué)習(xí)服務(wù)，集成了亞馬遜云科技 的大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)，用戶可以直接處理這些服務(wù)中的數(shù)據(jù)，簡化了機器學(xué)習(xí)流程；QuickSight 作為商業(yè)智能服務(wù)，集成了亞馬遜云科技的數(shù)據(jù)庫和大數(shù)據(jù)服務(wù)，用戶可以在 QuickSight 中直接訪問和分析這些服務(wù)中的數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行可視化分析。

在云環(huán)境下，數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)和AI服務(wù)的集成顯得尤為重要。它們并不是孤立存在的，而是在數(shù)據(jù)的生命周期中各司其職，互相配合，提供了從數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、分析到最終應(yīng)用的全流程解決方案。

云原生數(shù)據(jù)庫，除了其在擴展性、彈性、可靠性等技術(shù)特性方面的顯著優(yōu)越性外，更重要的在于它能快速整合云服務(wù)中的其他重要元素，形成一個完整的數(shù)據(jù)處理和分析的生態(tài)。在這個生態(tài)中，數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)和AI等服務(wù)相互補充，形成一個強大的“戰(zhàn)斗集群”。

在這種情況下，提供全面、集成的云服務(wù)的公司顯然具有更強的競爭力。他們能為客戶提供一站式的解決方案，減少客戶在技術(shù)選擇和集成上的困擾，使客戶能更專注于他們的業(yè)務(wù)，這是許多單一數(shù)據(jù)庫公司難以復(fù)制的。

云原生數(shù)據(jù)庫可以通過APIs和服務(wù)調(diào)用與同在云平臺上的其他服務(wù)（例如大數(shù)據(jù)處理工具、AI和機器學(xué)習(xí)服務(wù)等）進行無縫交互。這種集成性能力使得開發(fā)者可以更容易地構(gòu)建、部署和擴展復(fù)雜的應(yīng)用。例如，數(shù)據(jù)可以從云原生數(shù)據(jù)庫中讀取，然后通過大數(shù)據(jù)服務(wù)進行處理，最后通過AI服務(wù)進行模型訓(xùn)練和預(yù)測。整個過程無需數(shù)據(jù)遷移，不僅提高了效率，也減少了數(shù)據(jù)丟失或泄露的風險。而傳統(tǒng)的單一數(shù)據(jù)庫公司，由于缺乏相應(yīng)的大數(shù)據(jù)和AI等云服務(wù)，往往需要通過第三方服務(wù)進行集成，這就會涉及到諸如數(shù)據(jù)傳輸、安全性、性能優(yōu)化、兼容性等問題，難度和成本都會相對較高。

此外，云服務(wù)提供商通常擁有豐富的服務(wù)體系，例如存儲服務(wù)、計算服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、安全服務(wù)等。這些服務(wù)可以與云原生數(shù)據(jù)庫進行深度集成，形成一個完整的解決方案，滿足用戶的各種需求。而對于單一數(shù)據(jù)庫公司，他們往往只能提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，無法提供全面的解決方案，這就限制了他們在滿足用戶需求時的靈活性和全面性。

綜上，云原生數(shù)據(jù)庫已成為數(shù)據(jù)庫發(fā)展的方向，這源于它對云計算的優(yōu)勢利用和對大規(guī)模、多樣化、實時性數(shù)據(jù)的處理能力。云原生數(shù)據(jù)庫不僅滿足了傳統(tǒng)的存儲和查詢需求，而且隨著大數(shù)據(jù)和AI集成的趨勢，已經(jīng)成為數(shù)據(jù)驅(qū)動決策和智能應(yīng)用的重要平臺。

在這背景下，能提供云原生數(shù)據(jù)庫的綜合云廠商，如亞馬遜云科技，通過其云服務(wù)集成、大數(shù)據(jù)處理和AI技術(shù)等優(yōu)勢，以及豐富的生態(tài)系統(tǒng)，已在推動云原生數(shù)據(jù)庫發(fā)展和提供集成服務(wù)方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。亞馬遜云科技這類綜合云廠商將繼續(xù)引領(lǐng)數(shù)據(jù)庫發(fā)展，推動云原生數(shù)據(jù)庫與大數(shù)據(jù)、AI集成，推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字經(jīng)濟建設(shè)，釋放數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素的價值，進一步推動社會的數(shù)字化進程。

文：月滿西樓 / 數(shù)據(jù)猿

來源：數(shù)據(jù)猿