数据库行业产业历程、发展趋势及竞争格局分析

自 20 世纪 60 年代以来，数据库行业随信息技术发展而快速演变

1.产业复盘：变革与数据需求相协同，发展迈入后关系型阶段

 1）前关系型阶段（1964-1970）：1964 年查尔斯·巴赫曼（Charles Bachman）开发出第一 个数据库管理系统，网状数据管理系统 IDS（Integrated Data Store）初步成型；随后为解 决阿波罗登月计划所需的大量数据，1968 年 IMS（Information Management System）系 统作为最早商业化的 DBMS 正式发布；此阶段数据库主要解决了数据独立存储、统一管理、 统一访问的问题，实现了数据与程序分离，但缺乏被广泛接受的理论基础；

2）关系型阶段（1970-2008）：1970 年，员埃德加·科德（Edgar F. Codd）发表《大型共 享数据库的数据关系模型》，关系型模型理论被初步提出；随后关系型数据库（Relational Database Management System，RDBMS）诞生，国际标准组织将 SQL 作为国际数据库 标准语言，并进行标准化，SQL 成为关系型数据库主流语言并引领变革，Access、MySQL、 PostgreSQL 等大批关系型数据库诞生，带动关系型数据库完成了从理论到实践的转换；

3）后关系型阶段（2008-至今）：随着 Web 2.0 的到来，数据量出现指数增长，传统关系型 数据库无法有效对应日新月异的数据类型及业务场景，为更有效地处理海量数据，应对多 样的数据结构，NoSQL、NewSQL 等非关系型数库脱颖而出，数据库迈入第三发展阶段。

2.发展趋势：数据、计算双重变化加速分布式数据库时代到来

数据库的发展与计算载体紧密相关。数据库是计算机行业的基础核心软件，所有应用软件 的运行和数据处理都要与其进行数据交互。数据库的开发难度，不仅体现在与其他基础器 件的适配，更在于如何实现对数据高效、稳定、持续的管理。从数据库的发展历程来看， 计算架构的变化，计算载体的变化、计算场景的变化，以及计算数据格式的变化都对数据 库的发展带来一定影响。或者说，在以上计算环境变化下，其需要的数据库类型也发生了 变化。

从计算载体来看，数据的计算从原来的大型机、到小型机、个人电脑 PC、互联网、移动互 联网、云计算，以及未来更多终端的物联网智能终端。计算的载体更加多样化。

从计算场景来看，数据计算也从单独的单机计算，到互联网多群体交互的联网计算和云计 算，以及万物互联的高并发、低时延的物联网计算。 从

计算架构来看，传统的 IT 架构也正逐步向云架构迁移。我们也经历了从 C-S 架构到 B-S 架构，而目前的云原生、分布式计算架构正对传统计算架构带来深刻变革。而新的计算架 构也对计算的基础软件（操作系统、数据库、芯片等）提出更高的需求。

在以上计算环境的变化下，我们看到，联网的数据也在发生深刻变化。 数据的大小。目前联网数据量也在高速增长。通信技术的发展带动从 2G 到 3G、4G、5G 的演进，每代通信技术之间，联网的数据规模也呈现（几个）数量级的增加。对大容量、 高性能计算提出更高要求。 数据的类型。计算场景的演变，我们对数据的定义也在发生变化。图片、语音、视频等非 结构化数据成为增量数据的主要类型。联网的数据类型也逐步从原来的结构化数据到非结 构化数据演变，这就对计算的并发性提出了更高的要求。 数据的快慢。对数据的高速计算是计算机一直以来的追求。但原有的 IT 架构下，计算速度 的提升存在一定的物理条件限制。经典的 IT 架构已经存在了几十年的历史，当时的 IT 架构 并没有完全考虑到目前计算场景的变化。因此，新的计算场景下，对数据高速计算的追求， 需要我们从底层基础软件的变革开始。我们看到无论芯片、操作系统还是数据库，都在经 历深刻变革。

全球关系型数据库市场增速渐趋平稳。近年来受数据量激增以及数据类型不断丰富影响， 传统关系型数据库的流行程度呈下降趋势，据 DB-Engines 数据显示，近 24 个月关系型数 据库的市场流行度下降 8.23pct，市场增速逐步趋于平缓，据 T4.ai 预测，2018-2022 年全 球关系型数据库市场规模复合增长率为 6%，较 2012-2017 年的 11%或将有所下降。非关 系型数据库的市场份额占比快速提升，根据 Gartner 2021 年发布的《全球数据库管理系统 （DBMS）市场报告》，2021 年全球非关系型数据库的市场收入达 148 亿美元，占总体数 据库市场的 19%，相较于 2017 年 8%的市场占比，非关系型数据库的市场份额显著提升。

全球数据量激增，分布式数据库机遇显现。随着智能移动手机普及、云计算的兴起以及互 联网的快速发展，全球数据量不断攀升，据 IDC 数据显示，全球数据量已从 2010 年的 1.2ZB 增长至 2020 年的 59ZB，复合增长率高达 47.63%。据 IDC 预测，2025 年全球数据量将进 一步增长至 175ZB，2020-2025 年复合增长率为 24.29%。随着数据量上升，全球数据库规 模快速增长，据 Gartner 预测，2024 年全球数据库市场规模有望突破千亿美元，2018-2024 年复合增长率为 13.78%，同时大数据分析、高并发计算、非结构化/异构数据处理的需求日 益显现，分布式数据库兼具拓展性与高可用性，或将成为数据库行业新的增量市场。

在非结构化数据与高并发计算需求的推动下，分布式数据时代加速到来。在计算、数据的 双重变革下，我们认为，数据库行业的发展演进也将经历重要的技术变革。在传统计算环 境和数据类型方面，传统的关系型数据库依然发挥着重要的作用；但面向未来新的计算场 景与数据需求，数据库产品亟需进行技术升级以适应下游需求的变化，通过统计国内外典 型数据库厂商的技术路线及产品体系变化，我们判断，数据库行业已进入以云数据库、分 布式数据库为代表的 3.0 阶段。

3.竞争格局：海外数据库先发优势突出，国产数据库快速发展

全球数据库产业呈现海外厂商主导的典型特征。相较海外厂商来说，国内数据库研究起步 较晚，大约是 20 世纪 90 年代改革开放以后才开始进入萌芽阶段，该阶段数据库研究主要 源自国家的相关研究计划或者大学科研需求，缺乏实际的业务场景驱动，因此数据库技术 发展较为缓慢。从全球市场来看，以 Microsoft、Oracle 为代表的海外数据库数据库厂商仍 占据绝大部分市场份额，处于绝对领导地位，根据 Gartner 发布的《2018 年全球数据库研 究报告》，全球共 14 家企业入选事务型数据库魔力四象限（中国仅 1 家入榜），19 家企业 入选分析型数据库魔力四象限（中国仅 3 家入榜），处于领导者象限的企业均为海外厂商。

根据 Gartner 发布的《全球数据库市场份额报告 2021》，微软连续两年市场占有率排名第一， 2021 年占全球市场份额 24.0%，与 2020 年相比略有下降；亚马逊云科技 AWS 市场占有 率排名上升，主要受其云数据库产品快速增长带动，2021 年 AWS 云数据库产品同比增长 42.3%，约为全球云数据库市场增长率 22.3%的两倍；Oracle 数据库市场占有率排名略有 下降，2021 年占全球市场份额 20.6%，主要由于 Oracle 云数据库增速远低于市场增速。

国产数据库国际影响力快速提升：1）云数据库表现优异： 2019 年 OceanBase 数据库打 破数据库基准性能测试（TPC-C）世界纪录，且于 2019-2021 年连续三年稳居首位；2021 年阿里云、华为云数据库产品分别入选 Gartner《全球云数据库魔力象限报告》领导者象限、 特定领域者象限；2）非关系型数据库受国际认可：根据 DB-Engines 发布的数据库管理系 统受欢迎程度排名，2021 年 2 月，智臾科技 DolphinDB 荣登时序数据库排行第 10 位，2022 年 10 月，智臾科技 DolphinDB、涛思数据 TDengine、阿里 TSDB，依次位列时序数据库 排行第 9、13、35 位；2021 年 5 月，欧若数网 Nebula Graph、华为云 GraphBase 、百 度智能云 HugeGraph 图数据库，依次位列图数据库排行第 15、28、30 名。