PingCAP黃東旭：Serverless是數據庫的未來形態

科技云報道

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2022-12-07 12:37

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30年前，程序員要想寫代碼，必須使用復雜的匯編語言。

但在今天，幾乎沒有程序員知道如何使用匯編語言，更加簡易的高級語言如C++，C#，JAVA，Rust，Go已成為開發主流。

隨著科技浪潮的更迭，每一代開發者使用技術的方式都與過去完全不同。

正如開發語言的變革，作為IT系統核心基石的數據庫技術也在持續演進，從復雜走向簡單。

在近日的PingCAP DevCon 2022大會上，PingCAP聯合創始人兼CTO黃東旭表示，未來的開發者可能不知道數據庫技術是什么，他們也不需要關心數據庫技術是什么，因為Serverless正在降低數據庫技術的復雜度，讓技術變得無感化。

事實上，近年來Serverless概念的熱度相當高，Gartner、Forrester等知名咨詢機構對Serverless投來關注的目光，AWS、阿里云、騰訊云等云計算大廠也在不斷布局Serverless相關產品。可以說與Serverless的結合，再次為數據庫的發展添了把火。

那么，Serverless數據庫到底是什么，有何價值？更進一步，Serverless會成為數據庫的未來形態嗎？

數據庫走向Serverless

想要理解Serverless數據庫，就要先了解數據庫的發展歷程。

在早期，用戶普遍是自建數據庫。作為最傳統的數據庫應用方式，用戶在自己的機房中部署，不僅需要考慮物理部署和運維的方方面面，傳統數據庫的靈活性和可擴展性也很低，且價格昂貴、維護成本很高。

隨著云計算的普及，數據庫上云成為應用主流。數據庫在云上以PaaS服務的形態、以租用服務的方式提供，用戶不用再關心機房的物理部署。

由于這個階段的云數據庫只是簡單地把數據庫從本地遷移到云端，在架構上并沒有做太多改變，因此數據庫的彈性依然受限。

為了解決這一問題，云原生數據庫出現了。

由于云原生數據庫完全為云設計，讓計算、存儲資源完全解耦，使用分布式云存儲替代本地存儲，將計算層變成無狀態，從而能夠充分發揮云的優勢，具備彈性可擴展的特性，讓用戶不需要擔心日常業務擴容問題。

但云原生數據庫也有自己的瓶頸，即不能按需自動縮放，也不能按更小粒度實現按使用量付費。當用戶遇到數據庫擴容的突發需求時，就只能根據業務實際使用情況手動調整數據庫容量大小。

盡管這種方式的確可行，但卻會耗費大量的時間和成本。即使是數據庫方面的專家，面對波動劇烈的應用，在兼顧性能及成本的情況下，要手動管理數據庫容量也并不是一件容易的事情。

在此背景下，Serverless數據庫出現了。

由于具備完全自動化的擴容能力，Serverless數據庫能夠隨著用戶業務的請求數的增加和減少，智能化的“膨脹”和“縮小”，實現資源的自動“吞吐”。當流量洪峰來臨時，可以自動調配資源支持；流量進入低谷時，則可以自動釋放掉資源，節約成本。

這種能力正是Serverless理念的體現，將數據庫底層和業務不相關的部分抽象出來，為開發者提供直接的運行環境，讓開發者不需要關心服務器基礎設施，就可以直接調用函數平臺完成函數運行。

服務器的邏輯和狀態也是由服務提供方管理，服務只有在需要的時候才會自動伸縮，從而讓數據庫獲得了極致的彈性，且開發者不用再為復雜的底層基礎設施所困擾。

Serverless數據庫的價值

Serverless概念的火爆，讓Serverless數據庫獲得了越來越多的關注。

其實從開發者的角度不難理解，為什么Serverless數據庫一出現就受到了廣泛的追捧。

一項名為“在你的組織內部到底是誰在選擇Database ”的調查顯示，架構師、開發者、DBA三者作為數據庫軟件真正的用戶，日常工作時間中有41%的時間都在做基礎設施維護，如買服務器、部署服務器、運維等等，只有39%的時間在做業務創新。

隨著數據架構越來越復雜，數據庫越來越多，每一種數據庫都有一套自己的技術，開發者要學習的東西也越來越多。要解決這種復雜性，釋放開發者的生產力，讓他們有更多的精力關注業務創新，Serverless帶來的抽象就必不可少。

在PingCAP聯合創始人兼CTO黃東旭看來，抽象程度越高，開發效率越高。

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從傳統數據庫上云到云原生數據庫，已經一步步將云基礎設施能力以及數據庫內核層面能力抽象化，讓數據庫得以支撐高效的應用開發迭代。如今，Serverless在云原生基礎上進一步抽象，可以讓開發效率再次提升。

PingCAP聯合創始人兼CTO 黃東旭

因此，黃東旭認為，Serverless是云原生走向成熟之后演變出的開發模式，Serverless數據庫是云原生數據庫發展的必然結果。

“對于所有創新的數據庫公司來說，如果前兩年的門票是云原生，那么今年的門票就變成了Serverless”，黃東旭表示。

在高度的抽象下，Serverless數據庫帶來的價值顯而易見：

第一，創建便捷。 Serverless數據庫的創建，用戶不需要關心任何部署細節，幾十秒內即可一鍵創建，召之即來，揮之即去。

第二，自動縮放。 用戶不需要考慮基礎設施，Serverless數據庫可以根據業務負載變化自動匹配。當業務吞吐達到一定程度，不用再停下來加服務器，系統會自動進行擴展；當業務峰值下降，系統能自動縮回，甚至縮到0。

第三，節約成本。 Serverless數據庫能夠提供更細粒度的計費，按照實際使用付費，不使用則不計費。

第四，和應用開發體驗深度整合。 在過去數據庫只關心性能、穩定性等各種指標，很少從開發者使用的角度來設計。

Serverless的出現，讓數據庫開始真正從用戶角度出發，融入到現代的開發應用過程中，幫助用戶更快、更流暢的構建應用。

以PingCAP發布的TiDB Cloud Serverless Tier為例，作為一款在線的、全自動的HTAP Serverless數據庫服務，開發者只需點擊幾下，就可以部署和配置一個具備完整功能的Serverless TiDB 數據庫，能夠滿足用戶自動擴縮容的實時需求，而無需管理服務器基礎設施。

同時，開發者也無需為TiDB Cloud Serverless Tier預付費用，可以按照實際提交的SQL請求和實際使用的存儲來付費，是一種性價比很高的數據庫使用模式。

在實際應用中，TiDB Cloud Serverless Tier也證明了自己的價值。之前在云上啟動一個新的TiDB集群需要15分鐘，如果用戶自己部署時間可能更長，而現在啟動TiDB Cloud Serverless Tier只要20秒。同時，TiDB Cloud Serverless Tier還降低了TiDB在云上的成本，僅最小集群就將成本降到了1/5。

“想象一下，如果啟動時間縮短到三五秒鐘，而且你不用關心它（TiDB Cloud Serverless Tier）的擴展性，即使業務流量變得巨大無比，它也能夠很好地擴容上去，沒有流量的時候，它還能自動縮回來，這會極大地改變開發應用的使用流程和體驗”，黃東旭表示。

Serverless數據庫

走向千行百業

作為一種前沿技術，Serverless并非只是科技企業或大企業的專屬，更是中小企業的福利，Serverless數據庫可以廣泛應用在電商、快消、金融、電信等各行業的業務場景中。

據PingCAP聯合創始人兼CTO黃東旭觀察，在TiDB Cloud Serverless Tier推出一個月以來，用戶除了大型企業，大部分為中小型的腰部用戶，他們自己就可以快速開通使用服務。

有趣的是，這群用戶并不是以往數據庫的核心用戶如：架構師、DBA等，他們并不那么懂數據庫技術，卻能很快把Serverless數據庫用起來。

這恰好是Serverless技術最好的價值體現——使用簡單、價格便宜，這樣數據庫永遠是用戶的追求。

PingCAP作為一家在全球擁有3000多家企業用戶且運營著自己開源社區的數據庫創新廠商，始終將“滿足用戶需求”放在第一位，如今快速推出Serverless數據庫，也正是對用戶需求的敏銳洞察和響應。

事實上，Serverless技術仍處于早期階段，能夠打造Serverless數據庫的廠商并不多，基本上集中在公有云廠商中，以Serverless數據庫匹配自身的云基礎服務業務。PingCAP作為獨立第三方數據庫廠商，之所以能夠率先推出Serverless數據庫，究其原因主要有兩點：

第一，技術領先，持續創新。

持續創新是PingCAP長久以來一直堅持的原則，也是PingCAP保持競爭力的秘訣之一。

PingCAP創始人兼CEO劉奇曾談到PingCAP對于創新的理解：“TiDB在整個架構的演進過程也是逐步的分階段的，最早的TiDB叫NewSQL，跟隨著PingCAP的步伐，行業中涌現出一大批數據庫都叫NewSQL；2017年PingCAP提出了HTAP架構，后來的數據庫也都提到了HTAP。”

憑借領先的HTAP技術能力，PingCAP入選《Forrester Wave: Translytical Data Platform, Q4 2022》報告，并進入“Strong Performers”象限，成為中國唯一入圍的數據庫廠商。

TiDB作為一款基于HTAP架構的云原生分布式數據庫，本身就是一個存儲、計算分離的架構，擁有云的優勢，可以實現靈活的資源伸縮、彈性縮容、業務連續性保障，支持用戶在云上的數據庫中同時運行關鍵業務交易和實時分析任務，而這種領先的技術架構也為演進到Serverless數據庫打下了堅實基礎。

在原有的云原生特性上，TiDB充分利用云上基礎設施，在架構層面進行云原生的升級改造。

一方面引入云廠商的共享存儲，在TiKV層實現從Shared nothing架構向Shared everything 架構的升級。

另一方面，為了降低數據庫系統的復雜度，數據庫的微服務化改造，讓任何可分離的組件都可以服務化（API調用），從而打造出了Serverless數據庫。

不難發現，PingCAP追求的是一種刻在骨子里的“簡單”，在解決所有用戶面對數據庫的困難問題時，將復雜的留給自己，將簡單賦予客戶。

第二，圍繞開源，擁抱用戶。

從成立之初，PingCAP就以開源作為核心戰略，開源是 PingCAP的基因。

基于開源社區強大的“生命力”，PingCAP擁有分布在全球45個國家和地區的1895位開發者。其中，PingCAP 以外的貢獻者占比超過 75%，其中近20%為企業決策者。

正因為緊密圍繞開源社區，PingCAP能夠很好的傾聽開發者，及時獲取極致的用戶場景，想用戶所想，做用戶所需。

通過全球范圍的社區技術協作，PingCAP能夠快速迭代TiDB產品和生態，將產品價值真正交付給客戶使用。

數據庫的終極方向

是技術無感化

作為未來十年云計算的重要趨勢之一，Serverless已經展示出不俗的潛力，Serverless數據庫正在成為大勢所趨。

正如中國信通院云大所副所長魏凱所說，在全球經濟下行的今天，企業需要以更低的成本、更高的效率來管理日益增長的數據資產，如何更好的使用云上基礎設施服務、更精細化的管理云上數據庫，Serverless正是未來的方向。

但Serverless是數據庫的最終形態嗎？Serverless數據庫的下一步又將走向何方？

在PingCAP聯合創始人兼CTO黃東旭看來，Serverless數據庫的未來方向，是提供流暢的開發體驗，提升每一個應用開發者的幸福指數。“數據庫本來就應該是很簡單的東西，開發者不需要去了解數據庫底層到底是怎么實現，怎么才能夠用好，而是可以花更多的時間去關注業務創新，關注那些真正重要的事情”。

更進一步，黃東旭認為，技術無感化將是數據庫乃整個基礎設施軟件的終極目標。“在未來，開發者所關心的應該只有數據操作的API，這一層才是離業務更近的東西。另一方面，當 Serverless在云上被提供后，數據共享、交換就變成了一個很自然或者很簡單的事情，那時候可能會出現一個叫做‘Data market’的新商業模式”。