中国信通院-数据库发展研究报告_54页_2mb

数据库发展研究报告（2021年）总结

核心内容概述

数据库作为信息系统的核心组件，承担着数据存储与计算的关键功能。随着数据要素成为国家战略资源，数据库技术不断演进，产业生态逐步完善，应用场景持续拓展，我国数据库行业正迎来重大发展机遇。报告从技术、产业、应用三个方面对数据库发展现状与趋势进行了系统分析，并提出了未来发展方向和建议。

主要观点与关键信息

一、数据库是信息系统的核心

• 数据库系统通过统一数据模型、减少冗余、提高独立性和可扩展性，成为信息系统的核心支撑。
• 数据库技术历经前关系型、关系型、后关系型三个阶段，当前正向多模、分布式和云原生方向演进。
• 2020年，全球数据库市场规模为671亿美元，中国为240.9亿元人民币，占比约5.2%。

二、数据库关键技术及发展趋势

技术发展趋势

1. 多模数据库实现一库多用

   • 支持结构化、半结构化和非结构化数据的统一管理，提升易用性与效率。
   • 典型产品包括 Azure Cosmos DB、SequoiaDB、Lindorm 等。

2. 统一框架支撑分析与事务混合处理（HTAP）

   • 企业需求推动 HTAP 数据库发展，支持 OLTP 与 OLAP 混合负载。
   • 典型产品包括 Oracle、Greenplum、TiDB、OceanBase 等。

3. 运用AI实现管理自治

   • 通过机器学习实现自动调优、安全防护、资源管理等，减少人工干预。
   • Oracle、阿里云、华为 openGauss 等已推出相关产品。

4. 充分利用新兴硬件提升性能

   • SSD、NVM、GPU 等新技术应用，提升 IOPS、降低延迟。
   • 预计 2026 年 SSD 单 TB 成本将低于机械硬盘。

5. 与云基础设施深度结合

   • 云数据库成为主流，具备高扩展性、高可用性、资源隔离等优势。
   • 云原生数据库发展迅速，如阿里云、AWS、Snowflake 等。

6. 隐私计算技术助力安全能力提升

   • 针对数据全生命周期保护，采用同态加密、可信执行环境（TEE）等技术。
   • 代表产品包括 openGauss、CryptDB、ZeroDB 等。

7. 区块链数据库辅助数据存证溯源

   • 用于数据不可篡改、可追溯场景，如金融、公安等领域。
   • 面临性能与并发控制等技术挑战。

三、数据库产业发展

1. 产业概况

• 全球数据库产业生态成熟，我国数据库产业进入快速发展期。
• 中国数据库市场规模预计 2025 年达 688 亿元，年复合增长率（CAGR）为 23.4%。
• 产业主体包括产品供应商、服务提供商和支撑体系，形成完整生态链。

2. 产品类型与市场格局

• 关系型数据库仍为主流，占比约 60%。
• 非关系型数据库发展迅速，涵盖键值、列存、文档、图数据库等。
• 国产数据库快速崛起，如达梦、南大通用、华为 openGauss、阿里云等，部分已具备替代国外数据库的能力。

3. 服务与支撑体系

• 数据库服务包括咨询、部署、运维等，形成专业化服务领域。
• 支撑体系涵盖学术研究、人才培养、开源社区、评测认证等。
• 中国数据库企业已建立多所高校联合实验室和培训体系，如阿里云 AUCP、华为“智能基座”等。

4. 资本与市场发展

• 国内数据库初创企业融资活跃，累计融资约 78.6 亿元。
• 2021 年融资企业达 12 家，投资方包括高瓴创投、红杉资本等。

四、典型行业应用动态

1. 金融与电信行业

• 数据库架构升级：向分布式方向演进，如 GaussDB、TiDB、GoldenDB 等。
• 非关系型数据库应用：图数据库用于风控、智能推荐等场景。
• 国产化趋势明显：受政策与安全需求推动，选型逐渐向国产数据库倾斜。

2. 政务行业

• 需求趋势：使用空间型和图数据库提升治理能力。
• 应用挑战：当前系统门槛高，需推动数据库“平民化”使用，如可视化建模、模板化部署等。

3. 制造业

• 时序数据库广泛应用：用于物联网、工业控制等场景。
• 边缘计算兴起：满足实时数据处理与分析需求。

4. 互联网行业

• 内存数据库：提升业务响应速度，如 Redis、Memcached。
• 开源数据库普及：降低使用成本，满足快速迭代需求。
• 云数据库成为主流：支持互联网企业的灵活扩展和快速部署。

五、总结与展望

• 数据库技术正从关系型向多模、分布式、云原生演进。
• 产业方面，云基础设施推动传统数据库迁移，提升市场集中度。
• 未来，我国数据库行业将围绕技术成熟度与生态成熟度两条主线发展，缩小供给与需求差距。
• 与创新型数据应用的融合将成为核心命题，推动数据库技术持续创新。

附录要点

• 数据库管理系统分类：包括关系型、文档型、时序型、图型、空间型和混合型。
• 人才发展计划：多家企业与高校合作，推动数据库人才培养与产学研融合。
• 数据库应用创新实验室：推动数据库产品测试与验证，提升行业应用水平。
• 数据库评测体系：中国信通院牵头，已完成 103 次评测，形成行业评估标准。

参考文献

1. TM Connolly, CE Begg, Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation and Management, 4th Edition.
2. 吴鹤龄. 关系数据库的标准语言——SQL[J]. 计算机研究与发展, 1989(06).
3. 中国信息通信研究院. 金融分布式事务数据库白皮书.
4. 中国信息通信研究院. 关系型云数据库白皮书.
5. 中国信息通信研究院. 图数据库白皮书.