日前，全球市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu) Gartner發(fā)布《2022 云數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)魔力象限》報(bào)告。其中，在Gartner本次魔力象限報(bào)告評(píng)估的20家供應(yīng)商中，亞馬遜云科技在縱軸“執(zhí)行能力”和橫軸“愿景完整性”兩個(gè)維度分別處于最高、最右位置，這也是亞馬遜云科技連續(xù)八年在Gartner云數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)魔力象限報(bào)告中被評(píng)為“領(lǐng)導(dǎo)者”。

Gartner云數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)魔力象限報(bào)告，無疑是業(yè)內(nèi)最嚴(yán)苛的廠商綜合能力評(píng)估之一，評(píng)估對(duì)象包括亞馬遜云科技、微軟、阿里云、谷歌、甲骨文等全球領(lǐng)先的廠商，其涵蓋了前瞻性和執(zhí)行力兩大維度共15個(gè)核心指標(biāo)以及200多項(xiàng)細(xì)則，可以說是全球各大數(shù)據(jù)庫廠商的必爭(zhēng)之地。

資料來源：Gartner（2022年12月）

從這個(gè)角度來說，入選Gartner云數(shù)據(jù)庫魔力象限報(bào)告本身就是一種實(shí)力的體現(xiàn)，更何況是連續(xù)八年入選“領(lǐng)導(dǎo)者”象限，亞馬遜云科技的云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的技術(shù)和戰(zhàn)略在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力和領(lǐng)導(dǎo)力可見一斑。

那么，亞馬遜云科技為何連續(xù)八年“霸榜”Gartner云數(shù)據(jù)庫領(lǐng)導(dǎo)者？在這背后，它究竟有何與眾不同的優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力？更為關(guān)鍵的是，在數(shù)據(jù)已成為生產(chǎn)要素的今天，亞馬遜云科技能否繼續(xù)把其優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)換為勝勢(shì)，并將全球云數(shù)據(jù)庫市場(chǎng)的發(fā)展帶到一個(gè)全新的高度呢？

軟硬件融合創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)

作為全球最大的云數(shù)據(jù)庫服務(wù)提供商，亞馬遜云科技在推出第一項(xiàng)云數(shù)據(jù)庫服務(wù)不到10年的時(shí)間里，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)市場(chǎng)的全面引領(lǐng)，背后的重要原因究竟是什么呢？其實(shí)在Gartner云數(shù)據(jù)庫魔力象限報(bào)告中，就點(diǎn)出了關(guān)鍵——那就是“亞馬遜云科技擁有支持其領(lǐng)先地位的底層基礎(chǔ)設(shè)施，以及業(yè)內(nèi)最大的生產(chǎn)用戶群體?！?/p>

換句話說，亞馬遜云科技基于其強(qiáng)大的底層基礎(chǔ)設(shè)施的集成和優(yōu)化，奠定了其云數(shù)據(jù)庫軟硬件的融合創(chuàng)新，由此不僅提升了云數(shù)據(jù)庫的高性能，更引領(lǐng)了全球云數(shù)據(jù)庫的未來發(fā)展之路。

確實(shí)如此，不是隨便一個(gè)數(shù)據(jù)庫從物理機(jī)搬到云環(huán)境里，做一些資源調(diào)度的接口，通過云平臺(tái)能夠向外提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，就可以稱之為云數(shù)據(jù)庫，真正的云數(shù)據(jù)庫需要和其底層的基礎(chǔ)設(shè)施，或者“云底座”能力實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合，才是云數(shù)據(jù)庫區(qū)別于其他數(shù)據(jù)庫最為重要的特征。

在這方面，亞馬遜云科技為了增強(qiáng)其云數(shù)據(jù)庫的極致性能，就做了大量的軟硬件融合的創(chuàng)新，而自研芯片就是亞馬遜云科技高度重視硬件底層技術(shù)創(chuàng)新的證明。自2013年推出Amazon Nitro系統(tǒng)以來，亞馬遜云科技已經(jīng)推出了多款自研芯片，包括五代Nitro系統(tǒng)、致力于為各種工作負(fù)載提升性能和優(yōu)化成本的三代Graviton芯片、用于加速機(jī)器學(xué)習(xí)推理的兩代Inferentia芯片，以及用于加速機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練的Trainium芯片。

以虛擬化芯片Nitro為例，其最早可追溯到2012年，歷經(jīng)十年的發(fā)展其目前已演進(jìn)到第五代Nitro 5，其晶體管數(shù)量是上一代Nitro的兩倍，整個(gè)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)能力提升了60%，延遲減少了30%，每瓦特的性能提升了40%，而其強(qiáng)大的性能優(yōu)勢(shì)可以說又為云數(shù)據(jù)庫釋放其能力夯實(shí)了底座的能力。

在此基礎(chǔ)上，亞馬遜云科技又持續(xù)的對(duì)云數(shù)據(jù)庫做迭代和優(yōu)化。以Amazon RDS為例，作為全球云數(shù)據(jù)庫托管服務(wù)的“標(biāo)桿”,在推出Amazon RDS for MySQL 后，亞馬遜云科技也持續(xù)不斷的對(duì)該服務(wù)在不同維度上進(jìn)行著不斷的創(chuàng)新。如在支持?jǐn)?shù)據(jù)庫方面，亞馬遜云科技從MySQL開始，陸續(xù)為Amazon RDS添加了 MariaDB、Oracle、SQL Server 或 PostgreSQL 等；而在性能方面，去年12月，亞馬遜云科技也引入了Amazon RDS Optimized Writes（優(yōu)化寫入）及 Amazon RDS Optimized Reads（優(yōu)化讀?。﹥蓚€(gè)功能，將用戶最為關(guān)注的數(shù)據(jù)庫寫入性能及讀取性能全面地進(jìn)行了大幅提升。

其中，Amazon RDS Optimized Writes功能，就可以幫助用戶在不收取額外費(fèi)用的情況下將寫入事務(wù)吞吐量提高多達(dá)兩倍，且能保持相同的預(yù)調(diào)配的IOPS 水平。具體來說，亞馬遜云科技通過底層EC2上引入 Nitro卡，讓EC2 能夠自動(dòng)處理16KiB 的頁面刷新，從而無需再將16KiB 的數(shù)據(jù)切分到4KiB 再進(jìn)行寫入，從而能夠顯著降低 IO，提升寫入的性能。也就是說，通過Amazon RDS Optimized Writes，用戶可以使用統(tǒng)一的16KiB 數(shù)據(jù)庫頁面、文件系統(tǒng)塊和操作系統(tǒng)頁面，并以原子方式將它們寫入存儲(chǔ)（全部成功或全部失?。?，從而最高可以將性能提高至未開啟的 Optimized Writes 的兩倍。

而Amazon RDS Optimized Reads功能，同樣可以幫助用戶更加有效地利用實(shí)例本地高速 SSD 緩存臨時(shí)表空間，以更低延遲和更高吞吐量對(duì)臨時(shí)表空間進(jìn)行高效訪問，從而能夠最高提升數(shù)據(jù)庫50%的讀取性能。也正因此，Amazon RDS Optimized Reads的引入，將在用戶的以下場(chǎng)景中起到更多的作用，包括括復(fù)雜表表達(dá)式、派生表和分組操作的分析查詢；處理未優(yōu)化的應(yīng)用程序查詢的只讀副本；具有復(fù)雜操作的按需或動(dòng)態(tài)報(bào)告查詢，無法始終使用適當(dāng)?shù)乃饕鹊取?/p>

值得一提的是，Amazon RDS Optimized Writes和Amazon RDS Optimized Reads的加入，結(jié)合MySQL 8.0版本優(yōu)勢(shì)能夠?yàn)槭褂谜咛峁└鼧O致性價(jià)比的 RDS 服務(wù)。MySQL 8.0在性能方面本身也實(shí)現(xiàn)了極大的提升，其速度本身將比 MySQL 5.7快2倍，官方測(cè)試數(shù)據(jù)也顯示，MySQL 8.0 全內(nèi)存訪問可以輕松跑到200W QPS，I/O 極端高負(fù)載場(chǎng)景可以跑到16W QPS，無論是在讀/寫工作負(fù)載、IO 密集型工作負(fù)載、以及“hot spot”工作負(fù)載場(chǎng)景面，MySQL 8.0都有其顯著的優(yōu)勢(shì)。

也正因此，借助Amazon RDS Optimized Writes和Amazon RDS Optimized Reads中的關(guān)鍵特性，同樣也能更好地釋放MySQL 8.0的性能優(yōu)勢(shì)，讓用戶在任何工作負(fù)載場(chǎng)景下都能實(shí)現(xiàn)“快人一步”。同時(shí)MySQL自1995年發(fā)布以來，歷經(jīng)多個(gè)版本迭代至MySQL 8.0，已成為MySQL社區(qū)體系內(nèi)的主流版本和事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

由此可見，亞馬遜云科技領(lǐng)跑云數(shù)據(jù)庫市場(chǎng)的背后，正是其長期以來堅(jiān)持軟硬件集成優(yōu)化和融合創(chuàng)新的結(jié)果，由此實(shí)現(xiàn)了云數(shù)據(jù)庫的高性能，這不僅是其競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵體現(xiàn)，更為亞馬遜云科技連續(xù)八年入選Gartner魔力象限“領(lǐng)導(dǎo)者”的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

極致高可用性的獨(dú)特秘密

眾所周知，云數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行過程中總會(huì)遇到各種各樣的問題，例如程序BUG、設(shè)備故障、機(jī)房斷電等，因此理想的容災(zāi)架構(gòu)和機(jī)制，就是要在這些問題發(fā)生時(shí)，能夠保證數(shù)據(jù)的一致性和高可用性。

在這方面，亞馬遜云科技的云數(shù)據(jù)庫也始終以“極致高可用”作為第一考量，而其構(gòu)建的Region（區(qū)域）內(nèi)的跨可用區(qū)（Multi Availability Zone，Multi-AZ）的高可用能力，正是其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)所在，而這種“全球架構(gòu)，一鍵部署”的能力，不僅讓用戶真正無需擔(dān)心災(zāi)難恢復(fù)等問題，同時(shí)更為用戶構(gòu)筑了一道云數(shù)據(jù)庫高可用能力的“護(hù)城河”。

目前，亞馬遜云科技所有的云數(shù)據(jù)庫都具備 Multi-AZ 高可用特性。還是以Amazon RDS Multi-AZ為例，目前Amazon RDS 就為用戶提供了豐富的多可用區(qū)部署選項(xiàng)，用戶可以選擇一個(gè)備用或兩個(gè)備用數(shù)據(jù)庫實(shí)例。

具體來看，Amazon RDS多可用區(qū)部署讓RDS數(shù)據(jù)庫實(shí)例的可用性和持久性得到提升，使其成為生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫工作負(fù)載的“天然搭檔”。當(dāng)用戶預(yù)置多可用區(qū)數(shù)據(jù)庫實(shí)例時(shí)，Amazon RDS 會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建主數(shù)據(jù)庫實(shí)例，并將數(shù)據(jù)同步復(fù)制到不同可用區(qū)（AZ）中的備用實(shí)例。這樣，每個(gè)可用區(qū)在其獨(dú)立的、不同的基礎(chǔ)設(shè)施中運(yùn)行，并具備高可靠性。而如果基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)故障停機(jī)，Amazon RDS 會(huì)自動(dòng)執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移到備用設(shè)備，以便在故障轉(zhuǎn)移完成后立即恢復(fù)數(shù)據(jù)庫操作。由于數(shù)據(jù)庫實(shí)例的終端節(jié)點(diǎn)在故障轉(zhuǎn)移后保持一致，所以應(yīng)用程序無需手動(dòng)管理干預(yù)即可恢復(fù)數(shù)據(jù)庫操作。

在此過程中，當(dāng)用戶部署有一個(gè)備用數(shù)據(jù)庫實(shí)例時(shí)，稱為“多可用區(qū)數(shù)據(jù)庫實(shí)例部署”，多可用區(qū)數(shù)據(jù)庫實(shí)例部署有一個(gè)備用數(shù)據(jù)庫實(shí)例，可提供故障轉(zhuǎn)移支持，但不提供讀取流量。當(dāng)部署有兩個(gè)備用數(shù)據(jù)庫實(shí)例時(shí)，稱為“多可用區(qū)數(shù)據(jù)庫集群部署”，而多可用區(qū)數(shù)據(jù)庫集群部署具有備用數(shù)據(jù)庫實(shí)例，可提供故障轉(zhuǎn)移支持，還可以提供讀取流量。

數(shù)據(jù)顯示，使用 Amazon RDS Multi-AZ 在三個(gè)可用區(qū)中部署具有高可用性和持久性的 MySQL 或 PostgreSQL 數(shù)據(jù)庫，并提供兩個(gè)可讀備用實(shí)例。通常在不到 35 秒的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移，與帶一個(gè)備用實(shí)例的 Amazon RDS Multi-AZ 多可用區(qū)數(shù)據(jù)庫實(shí)例部署相比，事務(wù)提交延遲快2倍，并擁有額外的讀取容量。

截止目前，Amazon RDS 多可用區(qū)可用于 Amazon RDS for MariaDB、Amazon RDS for MySQL、Amazon RDS for PostgreSQL、Amazon RDS for Oracle 和 Amazon RDS for SQL Server。此外，帶兩個(gè)可讀備用實(shí)例的 Amazon RDS 多可用區(qū)可用于 RDS for MySQL 和 RDS for PostgreSQL。

除了Multi-AZ 高可用特性之外，近期亞馬遜云科技還推出了Amazon RDS Blue/Green Deployments （藍(lán)/綠部署）功能，藍(lán)/綠部署創(chuàng)建了一個(gè)完全托管的暫存環(huán)境，用戶可以在其中部署和測(cè)試生產(chǎn)更改，從而確保當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的安全，這樣就可以更好地幫助用戶更安全、更簡(jiǎn)單、更快速地更新 Amazon Aurora 和 Amazon RDS 數(shù)據(jù)庫。

不難看出，亞馬遜云科技這種Multi-AZ 高可用特性的優(yōu)勢(shì)給用戶帶來的價(jià)值體現(xiàn)在——用戶能夠最多跨三個(gè)可用區(qū)（AZ）部署高可用性、高耐用性云數(shù)據(jù)庫，從而真正保證業(yè)務(wù)的一致性和穩(wěn)定性，這種極致高可用的獨(dú)特能力無疑是當(dāng)下的其他云服務(wù)商所不具備的，也讓亞馬遜云科技的云數(shù)據(jù)庫真正能夠在企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)中扮演“核心角色”的秘訣和關(guān)鍵所在。

引領(lǐng)時(shí)代更創(chuàng)造時(shí)代背后

事實(shí)上，無論是基于軟硬件集成優(yōu)化實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)庫的高性能，還是基于Multi-AZ部署實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)的高可用性，都是亞馬遜云科技在云數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新的“縮影”，而今天其在創(chuàng)新的廣度和深度方面，同樣也在全球“首屈一指”。

一方面，從創(chuàng)新的“廣度”來看，亞馬遜云科技從用戶的需求入手，目前已構(gòu)建出云原生端到端的數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，讓用戶可以更便捷、安全地獲取數(shù)據(jù)洞察，而這種端到端的云數(shù)據(jù)產(chǎn)品的組合創(chuàng)新，也讓亞馬遜云科技在數(shù)據(jù)庫市場(chǎng)日益受到用戶的信賴和歡迎。

可以看到，早在2007年，亞馬遜云科技就發(fā)布了首個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)，隨后在2009年推出了首個(gè)完全托管的MySQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)——關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Amazon RDS。2012年，亞馬遜云科技推出了首個(gè)無服務(wù)器數(shù)據(jù)庫Amazon DynamoDB，并推出了分析數(shù)據(jù)庫Amazon Redshift，繼續(xù)擴(kuò)大其云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的“陣容”；之后，亞馬遜云科技在2014年推出了云原生關(guān)系數(shù)據(jù)庫Amazon Aurora，與 MySQL 和 PostgreSQL 兼容，性能與商業(yè)數(shù)據(jù)庫相同，但成本只有商業(yè)數(shù)據(jù)庫的十分之一，而且可以滿足用戶最苛刻的工作負(fù)載需求。

歷經(jīng)16年的發(fā)展，今天亞馬遜云科技云數(shù)據(jù)產(chǎn)品線的“廣度”是前所未有的。其中，針對(duì)運(yùn)營場(chǎng)景的服務(wù)有Amazon RDS（托管式關(guān)系數(shù)據(jù)庫）、Amazon Aurora（云原生關(guān)系數(shù)據(jù)庫）、Amazon DynamoDB（鍵值數(shù)據(jù)庫）、Amazon Neptune（圖數(shù)據(jù)庫）、Amazon DocumentDB（文檔數(shù)據(jù)庫）、Amazon Keyspaces（適用于Apache Cassandra）和Amazon MemoryDB（內(nèi)存數(shù)據(jù)庫）；針對(duì)分析場(chǎng)景的服務(wù)有Amazon Redshift（數(shù)據(jù)倉庫）、Amazon Athena（交互式數(shù)據(jù)查詢服務(wù)）和Amazon EMR（大數(shù)據(jù)處理服務(wù)）。在此基礎(chǔ)上，亞馬遜云科技還提供專門構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫服務(wù)Amazon Timestream（時(shí)序數(shù)據(jù)庫）和Amazon Quantum Ledger Database（分類賬數(shù)據(jù)庫）等，以及兼容Redis和Memcached的數(shù)據(jù)庫緩存服務(wù)Amazon ElastiCache等等，這也是亞馬遜云科技在云數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域建立起強(qiáng)大“統(tǒng)治力”的關(guān)鍵。

另一方面，從創(chuàng)新的“深度”來看，亞馬遜云科技也取得了重要的突破。其中，針對(duì)ETL（數(shù)據(jù)的提取、轉(zhuǎn)換和加載過程），亞馬遜云科技在去年也發(fā)布了兩項(xiàng)全新的集成功能，幫助用戶實(shí)現(xiàn)“Zero-ETL”。過去，企業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)往往需要通過ETL才能進(jìn)行分析從而提供洞察，但這一過程往往耗時(shí)且枯燥?，F(xiàn)在，用戶可以使用Amazon Redshift近乎實(shí)時(shí)地分析Amazon Aurora中的數(shù)據(jù)，無需在不同服務(wù)之間進(jìn)行ETL。用戶還可以使用亞馬遜云科技的分析和機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)在Amazon Redshift的數(shù)據(jù)上輕松運(yùn)行 Apache Spark應(yīng)用程序。（深入閱讀：《亞馬遜云科技：“Zero ETL”邁出關(guān)鍵一步，數(shù)據(jù)由此實(shí)現(xiàn)“無感知”流動(dòng)）

此外，數(shù)據(jù)服務(wù)Serverless化領(lǐng)域，Amazon OpenSearch也推出了Serverless無服務(wù)器功能，可幫助企業(yè)在無需配置、擴(kuò)展或管理底層基礎(chǔ)設(shè)施的情況下運(yùn)行搜索和分析工作負(fù)載，這一更新也標(biāo)志著亞馬遜云科技數(shù)據(jù)分析服務(wù)的全面無服務(wù)器化。

到此為止，亞馬遜云科技所有的數(shù)據(jù)分析服務(wù)都實(shí)現(xiàn)了Serverless化——除了Amazon OpenSearch Serverless之外，目前亞馬遜云科技的“無服務(wù)器”數(shù)據(jù)分析服務(wù)已經(jīng)涵蓋了交互式查詢服務(wù)Amazon Athena、大數(shù)據(jù)處理服務(wù)Amazon EMR、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析服務(wù)Amazon Kinesis和Amazon MSK、數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)Amazon Redshift、數(shù)據(jù)集成服務(wù)Amazon Glue以及業(yè)務(wù)智能（BI）服務(wù)Amazon QuickSight，而這一系列的產(chǎn)品矩陣，真正做到了讓“無服務(wù)器”數(shù)據(jù)分析服務(wù)的體驗(yàn)“觸手可及”，真正持續(xù)引領(lǐng)了Serverless技術(shù)創(chuàng)新的范式。

全文總結(jié)，連續(xù)八年入選Gartner云數(shù)據(jù)庫領(lǐng)導(dǎo)者魔力象限，不僅證明了亞馬遜云科技在云數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新力和前瞻洞察力，以及作為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者和顛覆者的強(qiáng)勁實(shí)力。尤為重要的是，通過更大力度的技術(shù)創(chuàng)新和落地實(shí)踐，亞馬遜云科技的云數(shù)據(jù)庫也將為全球的企業(yè)實(shí)現(xiàn)更好的數(shù)字化轉(zhuǎn)型構(gòu)筑基石，而這也是其引領(lǐng)時(shí)代更創(chuàng)造時(shí)代的真實(shí)寫照。