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行业研究——国产数据库:宽赛道、高壁垒、新机遇&数据库国产化的七大核心问题聚焦

次新股研究 2021-03-08
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数据库国产化的七大核心问题聚焦


数据库(Database)是由特定的软件(DMBS,数据库管理系统)管理的数据逻辑集合,数据和数据管理系统两者共同构成了数据库数据库不仅包含用户数据,还要包含其管理所需对象。随着网络的发展和联网人数的激增,数据的多样化、异构化、海量化不断推动着数据库架构和技术的迭代。


2020年7月15日,中国移动采购与招标网公开了“中移动信息技术有限公司自主可控OLTP数据库联合创新项目”的中标候选人情况,其中标包1 - 主备式的中标公司有南大通用、人大金仓和阿里云,标包2 - 分布式的中标公司为万里开源和中兴通讯。国产数据库的性能不断提升,去“O”版图正从传统的政务市场加速扩张至行业应用层面。本章将聚焦数据库的七大核心问题,分析数据库国产化的前景与投资机会。







2.1、数据库产品有哪些类别?


根据数据结构与模型,可将数据库分为层次式、网络式、关系型和非关系型。第一代数据库是层次式数据库和网络式数据库。层次式采用树型结构,有一个根结点,除此之外结点有且只有一个双亲节点,每个节点有且仅有一个路径,对应关系约等于1:n;层次式缺乏灵活性,且不能表示复杂关系。网络式数据模型约束性更轻,允许存在多个没有根结点的结点,也允许一个节点存在多个双亲节点,对应关系也扩展成m:n;网络式结构复杂,不利于维护和重建,目前已经较少使用。


关系型数据库(SQL)是目前最流行的数据库,对应关系模型。在关系型数据库中,实体和实体之间的联系都被映射成统一的二维表关系。实体是表格里的条目,实体关系是表格的公共属性。其结构简单、逻辑计算稳定、操作方便,是目前的主流数据库。不过,由于网络的普及,传统的关系型数据库应对超大规模、高并发SNS类动态网站的能力有限,因而非关系型数据库(NoSQL,Not Only SQL)应运而生。非关系型数据库类别更为复杂,产品差异较大,根据其存储类型来看,可分为文件型(Document-based)、键值型(Key-value)、图型(Graph-based)、时间序列型(Time series)、宽列存储型(Wide column-based store)等。



根据DB-engines数据,从产品数量上来看关系型数据库在412个数据库产品中占有141个,超过1/3;排名第二的是非关系型中的键值数据库,占15.53%。产品数量排名反映了应用场合覆盖程度,如键值数据库适用于Web会话和电子商务的购物车应用。尽管NoSQL产品众多,但从使用角度,关系型数据库仍覆盖74.9%市场。





2.2、中国的数据库市场空间有多大?


中国的数据库市场仍然处于快速成长期,2018年市场规模为139.25亿元。根据智研咨询,2012年我国数据库软件市场规模为53.15亿元,2018年市场规模增长至139.25亿元,年复合增速为17.4%。假设中国数据库市场保持原有增速,则在2021年整体市场规模可超200亿元



2019年,中国的关系型数据库市场规模达13.4亿美元,2024年可达38.2亿美元,年复合增长率达23.3%。根据IDC统计,2019年关系型数据库以传统部署模式部署的市场规模为7.9亿美元,公有云模式市场规模为5.5亿美元。其中市场规模的主要增长动力来自于公有云关系型数据库软件市场,未来5年预计可达到25.1亿美元的市场规模,年复合增速为35.5%。





2.3、数据库公司的竞争格局如何?


在全球范围内,传统龙头仍然根基稳固。全球的数据库三大厂商分别为Oracle、IBM和Microsoft。Oracle是全球最大、应用最为广泛的企业级数据库厂商。2019年,Oracle在中国的数据库市场的份额为47.3%。而大部分新崛起的数据库龙头均是通过云数据库打开局面,如亚马逊、阿里、华为和腾讯。



中国市场整体上仍由国外数据库产品主导,但国产化比例逐渐提升。2009年,国内数据库市场国产化率仅4.03%,至2017年已上升至14.27%。从应用行业来看,其客户来源多为政府、国企和事业单位,在其他行业渗透率仍然较低。




国产厂商潜力巨大,去“O”亟待破局。由于起步较晚,国产数据库厂商整体市占率不高,市场仍由Oracle、IBM、Microsoft和SAP垄断,占据了73.4%的市场份额。近年来,已有部分企业开始实现去“O”化,如阿里通过开源以及分布式云数据库代替Oracle数据库。2013 年,阿里基本完成核心系统“去 IOE”工作,历时5 年,成为中国企业界实现 “去 IOE”的先驱。


根据赛迪咨询统计,武汉达梦位居2019年中国数据库市场国产厂商的市占率第一名。紧随其后的是南大通用、神舟通用、优炫软件和人大金仓。目前,国产数据库的功能、性能已经达到国际主流水平,已有同国际数据库巨头同台竞技的能力。然而不可忽视的是,Oracle、IBM和Microsoft仍占有中国数据库市场2/3的份额,国产数据库的发展道路仍然面临着挑战。





2.4、什么是开源数据库和商业闭源数据库?


截至20206月,全球共有开源数据库180款,商业闭源数据库176款。而从使用率来看,商业授权占比50.4%,开源协议为49.6%。开源数据库源代码全球共享且免费,开发者可对其源码进行修改。MySQLPostgreSQLMongoDBRedis是开源数据库中活跃且重要的成员。商业数据库则由企业开发维护,必须通过授权订阅才可使用,用户不可对其进行修改。OracleMicrosoft SQL ServerIBM DB2均为主流商业数据库厂商。在商业数据库市场中,主流关系型数据库占据57.3%的份额,市场高度集中。



百余款开源协议,涉及源代码、版权与商业运营方方面面。当前,全球开源协议多达上百款,其中,根据源代码闭源和版权说明与否,存在七款主流协议。Linux 操作系统、MySQL数据库等遵循GPL协议,而PostgreSQL则遵循类BSD和MIT协议。然而,开源并不是免费的午餐,其中涉及复杂的知识产权等法律问题,甚至开源协议也存在被修改的风险,影响商业化运作与使用。



MySQL,开源关系型数据库霸主。2019年,MySQL 在开源数据库市占率为31.7%,多年保持第一份额。MySQL-GPL开源协议可实现:

1、自由复制:将软件复制到任何电脑,或者任何地方,复制份数不受任何限制

2、自由分发:可在网站上提供下载、拷贝U盘送人,或者将源代码打印分发

3、自由修改:可以对功能添加、删除、在别处引用,但要求遵守 GPL 协议,并明确提供源代码和二进制文件

4、商业运作:可作为产品销售,但必须说明使用GPL协议,并提供开源版本



PostgreSQL,与MySQL寡头竞争。加州大学计算机系开发的 PostgreSQL 排名第二,用户占比达 13.4%,非关系型数据库MongoDB 排名第三,市占率为 12.2%,华为高斯数据库(GaussDB)技术来源即为PostgreSQL。




2.5、华为高斯数据库开源有什么意义?

高斯(GaussDB)是华为2019年5月推出的数据库,2020年7月1日正式宣布开源,开源版本命名为OpenGauss。高斯数据库的源码来自于PostgreSQL,是开源数据库中对事务、存储过程支持最好的产品,适应用于商业政府等场景。GaussDB融合了PostgreSQL和华为对数据库的理解,形成了金融、政府、能源和电信等行业运营成熟版本,可以满足高并发事务实时处理、海量数据高效分析等需求。同时,GaussDB 数据库针对ARM架构进行了优化,实现了异构计算。

 

作为一款成熟的数据库产品,开源有利于培养华为开发者产业生态。一方面,开源可以展现华为公司强大的研发能力和商业理解,一款成熟的数据库产品进入市场会带动相关产业技术能力整体提升。另一方面,GaussDB开源有利于塑造鲲鹏生态。openGauss采取木兰宽松许可证协议,允许对代码自由修改、使用、引用,整合入相关产品。开源后的Gauss更适合云化,符合未来数据库发展趋势。





2.6、数据库未来的发展趋势?


上云,将重塑数据库行业格局。随着数据体量不断激增,基于开源与分布式的云数据库应运而生,快速冲击着传统数据库的市场格局。根据 Gartner 数据显示,在 2013 年Amazon AWS 推出自研数据库产品 Aurora 之后,旗下的云数据库市场占有率不断提升,并在过去三年维持在市场第一的水平。此外,Microsoft 与阿里巴巴也悉数跻身全球云数据库前 3 名。从图4的全球市场排名可看出,Microsoft、Amazon、阿里、Google、华为和腾讯均以云服务转型实现其市场地位的提升。

 


根据Gartner数据,2018年全球数据库市场总量为461亿美元,其中云数据库市场占据104亿美元。2017-2018年整体行业增速达18.4%,高于过去的年复合增长率,其中68%的增长来自于云数据库。Amazon和Microsoft贡献了整个市场75%增长,且几乎都来自于云化增长。越来越多用户正在将系统部署在云中,云带来了数据库产业的创新,云也为传统数据库厂商带来了新的盈利模式。

 

借力云计算,国内国际巨头纷纷入局。2014 年,阿里云率先孵化原生数据库 PolarDB,并于 2017年正式发布;腾讯云数据库始于 2016 年,并于 2018 年发布首款自研云原生数据库 CynosDB;加上华为的GaussDB,至 2018 年末,三家公司均跻身进入全球数据库前 15 名排行榜(图4)。传统数据库厂商也纷纷发布自研云数据库,以维持市场地位和竞争优势。





2.7、A股数据库产业链全梳理


持续重点看好数据库国产化的投资机会,建议关注:科蓝软件、中国软件、太极股份、创意信息、东方国信、海量数据。

 

科蓝软件(300663.SZ):GOLDILOCKS(科蓝软件持有67.15%股权),高端内存数据库新星。SUNJE SOFT 是致力于研发内存分布式数据库产品的韩资企业,产品具有分布式计算、可扩展性和基于内存计算等特性,对 ACID 和 SQL 支持,具有高并发、低延时、高可用及支持复杂数据模型特点,适用电信、金融等对实时性要求较为严格场景。

 

中国软件(600536.SH):武汉达梦(中国软件持有 25.21%股权)成立于2000年,专业从事数据库研发和销售,是 CEC 重要基础软件厂商。公司目前已掌握数据核心前沿技术,是国内少数拥有全部源代码和完全自主知识产权厂商之一。2019年武汉达梦在国产数据库厂商中市占率第一。公司产品拥有稳定市场营销渠道和技术服务网络,覆盖政府、电力、通信和金融等30多个国计民生行业,当前已进入金融、社保、民航和电力等高端应用领域核心交易系统。

 

太极股份(002368.SZ):人大金仓(太极股份持有33.28%股权)成立于1999年,由人民大学最早一批数据库教研专家发起创立。主要应用于电子政务、国防军工、电力和金融等超过20个重点行业,完成装机部署超50万套,遍布全国近3000个县市。公司背靠 CETC,是集团旗下太极股份重要参股子公,在北京、上海、成都和天津等地都设有研发和服务中心,在全国设有分公司、办事处及代理合作机构。

 

创意信息(300366.SZ):万里开源(创意信息持有58.57%股权)是MySQL的白金合作伙伴,数据库产品GreatDB于2020年7月21日公告入围“中移动信息技术有限公司自主可控OLTP数据库联合创新项目”标包2(分布式)中标候选人之一。产品线拥有单机、分布式、安全型、云、时序型、企业级等多类数据库,全线兼容X86、龙芯、飞腾、鲲鹏、海光等国内外主流芯片。

 

东方国信(300166.SZ):2018年发布了自主研发的CirroData分布式数据库。CirroData在面向大数据应用领域的基础上,结合弹性资源管理、行列混合存储技术、大规模并行化任务规划等技术,延伸出4个产品线。CirroData已经在全国28个省份落地,拥有上百个大型客户,覆盖通信、金融、政府、公共安全、智慧城市、能源、互联网多个行业。

 

海量数据(603138.SH):拥有基于开源(PostgreSQL)的“云图数据库”AtlasDB,和自主可控的“海量数据库”Vastbase。AtlasDB产品线分为企业级关系数据库、分布式事务数据库和分布式实时大数据平台。2019年8月21日中央政府采购网公告中显示,AtlasDB V1.0入围中央国家机关2019年软件协议供货采购项目。






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最后修改时间:2021-03-08 21:03:12
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