從Gartner市場報告看開源資料庫發展趨勢與技術選型建議
本文主要參考了Gartner於2018年2月底釋出的關於OSDBMS的市場報告，說明了OSDBMS在未來的市場趨勢資訊，並提供了關於OSDBMS技術選型時的部分參考建議。
術語縮寫
OSDBMS：open-source database management system
近些年，開源軟體的應用得到了廣泛的普及，這其中不乏開源資料庫產品，如傳統RDBMS領域的MySQL，PostgreSQL，NoSQL界的HBase，Cassandra，MongoDB，ScyllaDB，NewSQL界的CockroachDB，TiDB，從廣泛意義上來說，專注於搜尋技術的Elasticsearch與Solr也可以劃入OSDBMS的範疇。
過去，大家關於開源資料庫軟體的印象，主要包含如下幾點：
- 易用性差
- Bug多
- 配套能力弱
儘管開源資料庫可以降低購買商業資料庫License的費用，但卻付出了昂貴的人力維護成本。當然，如果不幸遇到了資料可靠性方面的問題導致資料丟失，損失更是不可估量。
正因為上述原因，很多公司都推出了開源資料庫的商業版本，收費模式較之傳統的License模式也出現了一些變化。我們先來看看開源資料庫的幾類受控主體：
1. 可信任的獨立的開源組織
如Apache基金會，Linux基金會，這類開源組織具有明確的社群治理規則和智慧財產權機制。這類資料庫的典型代表，包括Apache HBase， Apache Cassandra。
2. 商業公司
往往通過開放原始碼的方式來吸引眾多的使用者/開發者。典型代表如Elasticsearch，由Elastic主導。
以Apache HBase， Elasticsearch為例，我們來看一下幾種商業收費模式：
1. Apache HBase
有兩種主要的商業收費模式：
– 商業發行版，如Cloudera，Hontonworks，Huawei都推出了自己的商業發行版，通過銷售產品License，或者提供支援服務和後期維護來收費，或者是兩者的結合。
– 雲服務，如華為雲、阿里雲上的託管式HBase雲服務，可按實際所需的計算資源收費。
2. Elasticsearch
Elastic公司開放了Elasticsearch的核心框架原始碼，但對於一些關鍵能力，如Security、Monitoring、Reporting、Machine learning等，僅被包含在商業發行套件X-Pack中，使用者需要購買License才可以使用。
另外，國內的華為雲、百度雲、阿里雲等公有云廠商也都有相應的Elasticsearch服務。
Gartner在2018年2月底釋出的報告”State of the Open-Source DBMS Market, 2018“中，詳細分析了開源資料庫的市場趨勢資訊，以及為技術選型所提供的建議，下面將介紹這份報告所提供的部分關鍵資訊。
OSDBMS所面臨的主要挑戰
- 知名的OSDBMS技術，在大公司中，都已經存在不少成功應用案例，但這些案例與自己的實際使用者需求場景之間可能存在不少GAP。
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一些OSDBMS提供商為了讓使用者從現在的商業系統中遷移過來，在原始碼/介面相容性上做了不少工作，從而減少他們系統遷移的成本，但這裡所宣告的相容性，往往會存在瑕疵。
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儘管OSDBMS能夠節省不少License費用，但遷移與部署的消耗成本往往被低估了。
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OSDBMS在某些企業級特性/能力支援上，往往會存在問題。
OSDBMS未來市場趨勢預測
- 到2019年，OSDBMS在DBMS市場中的總支出份額超過10%以上，考慮到目前OSDBMS正在加速被更多的企業使用者採納。
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到2022年，超過70%的企業內用應用將會基於OSDBMS，50%的現有商業RDBMS系統將會被替換掉，或者正在計劃被替換掉。
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2020全年，關係資料庫技術在新專案中應用的比例仍然超過85%。
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2020全年，開源軟體在IT投資組合中所佔的比重，將會以每年30%的速率增長。
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2020全年，全球超過60%的企業組織將會提升他們內部員工的開源技術技能，從而在生產環境中更好的應用這些開源技術。這個比例在2018年僅為20%。
OSDBMS市場佔用率
我們先來看幾組資料：
- 2016年全年，DBMS市場總收入為344億美元， Gartner估算OSDBMS貢獻了約7.6%的份額，即約為26億美元。對比於2015年，OSDBMS市場收入的增長比率約為50%，而整體的市場增長率為7.7%。
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有四家以OSDBMS產品作為關鍵投資的廠商年收入超過1億美元，它們分別為DataStax，EnterpriseDB, Fujitsu， Huawei，緊隨其後的是MongoDB。
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OSDBMS產品的市場主導者為AWS，年度收入達$744Million，約佔整個OSDBMS市場份額的28.4%。Oracle與IBM在OSDBMS產品領域的年度收入也都接近1億美元大關，而Microsoft與SAP在OSDBMS產品方面的收入微乎其微。
當然，這些收入資料無法真實反應OSDBMS的市場佔用率資訊，因為免費實用OSDBMS的企業居多。一個可供借鑑的經驗法則為：付費使用者在實際使用者群中的比例約為1%到5%之間。技術流行度/熱度資訊，也常被用來評估一個OSDBMS技術，如DB-Engine上所提供的資料庫熱度排名資訊（DB-Engine通過調研知名資料庫在搜尋引擎上被搜尋的熱度，相關搜尋結果的數量，在StackOverflow/DBA Stack Exchange中的討論的數量，相關工作崗位資訊，以及一些社交網站上的相關度資訊對資料庫進行排名），一定程度上可以為我們提供一些參考。
關於選型OSDBMS的部分建議
1. 在選型一個OSDBMS技術時，一定要結合實際的內部專案需求，做充分的PoC測試。
通常，OSDBMS並沒有像傳統的DBMS那樣會提供完善的功能特性，很多因應對特殊需求而出現的專業OSDBMS，可能僅僅提供了夠用的基礎特性集，因此，根據內部專案需求制定合理的測試用例集，並通過PoC測試來確定一個OSDBMS技術是否適用是必要的。
2.藉助公有云OSDBMS服務做初步的方案可行性分析
很多OSDBMS都已經存在對應的公有云服務，所以，在為一個新專案選型OSDBMS技術時，可以優先考慮基於公有云的OSDBMS服務進行初步的方案可行性分析，因為公有云上的OSDBMS服務可以快速上手。另外，除了待評估的方案，一定要有其它的候選方案。
3. 要全面評估選型選用一個OSDBMS技術所付出的成本
對比於傳統商業RDBMS產品的昂貴的License費用，使用OSDBMS的確可以節省一大筆支出，但在別的方面卻增大了投入：
– 開發成本：所選擇的OSDBMS在介面上可能會帶來變化，甚至為了實現某類專業化能力可能提供了一套全新的自定義介面(DSL)
– 資料與應用遷移的成本
– 培訓成本
– 維護成本：如果使用了源自OSDBMS產品廠商提供的產品，在系統穩定性上可能會有較好的保障，但如果直接使用了開源版本，這意味著要付出更多的維護成本，遇到問題時不得不花費人力修復Bug，必要時需要自己新增特性，在這之前，原始碼的白盒化工作也是必要的。
4. 通過制定合理的策略來評估和確保OSDBMS選型的合理性，避免被應用在不合理的場景中
在選型OSDBMS時，除去技術因素，總有不少其它的不可控的影響因素，這容易導致OSDBMS被應用在不合理的場景中。下圖給出了一些參考維度來全面評估選型一個OSDBMS技術所帶來的成本效益，藉此來評估技術選型的合理性：
價格模型
很多選用OSDBMS技術的中小企業商並無意願去自己維護程式碼，他們通常會選擇OSDBMS的商用版本，但對於OSDBMS的價格模型，會存在疑惑。報告中給出了一組關於Oracle Database Enterprise Edition，MySQL Enterprise Edition，MariaDB TX以及EnterpriseDB EDB Postgres Enterprise的價格對比資料：
在購買新的Oracle Database Enterprise Edition時，假定有50%的折扣，三年的總費用為53.31萬美元，而MySQL Enterprise Edition，MariaDB TX以及EnterpriseDB EDB Postgres Enterprise三年所花費的總價格卻分別為1.5萬美元，2.16萬美元，10.8萬美元。這意味著，Oracle企業版的價格分別是其它三者價格的36倍，25倍與5倍。
假設Oracle的License已經提前購買，而且依然有50%的折扣，Oracle的每一年的維護與支援費用，依然高達6.27萬美元，三年的總費用為18.81萬美元，該價格比起另外三者的總價格依然高出了許多。
總結
本文主要參考了Gartner於2018年2月底釋出的報告《State of the Open-Source DBMS Market, 2018》中的一些資料，說明了OSDBMS在未來的市場趨勢資訊，並提供了關於OSDBMS技術選型時的參考建議。最後，關於OSDBMS產品的價格模型，與Oracle企業版本價格做了對比，說明了OSDBMS產品在價格上的明顯優勢。部分內容的理解或表述與原報告可能存在出入，更詳細的資訊，建議直接閱讀報告原文。