MySQL 国产化替代观察

2023年 10月 9日 51.2k 0

1).MySQL 5.7 EOL

EOL,即生命周期结束(End of Life)。根据Oracle官方信息,到了2023年10月,MySQL 5.7将迎来其生命周期的终结,也就是俗称的“停服”。这意味着该版本将不再获得更新或安全补丁,同时也意味着各个行业使用MySQL 5.7数据库的业务系统将面临多种潜在风险…

数据库停服,意味着一系列的问题,包括在安全漏洞修复、稳定性、安全性、软硬件环境适配、运行维护支持、生态系统萎缩及使用开源 MySQL 本身可能带来的合规性风险等。

2).MySQL 使用现状

报告中也谈到了MySQL在国内,特别是5.7版本的使用情况。作为最为流行的开源数据库,MySQL在国内有大量的装机量,从全球占比来看,中美占据半壁以上。而作为最为流行的版本,MySQL5.7在众多版本中也是占比最高的。报告中以金融行业为例,说明了MySQL 5.7的使用情况。

2. 国产化替代选型考虑因素

1).选择开源 MySQL理由

从上面的数据可见,MySQL 在国内有着巨大的使用量,不仅仅在互联网行业,其他行业也同样有着广泛的使用。那为什么大家如此喜爱这一产品?这也是后面我们在考虑国产化替代上需要关注的因素。报告中同样给出了一组调查数据。

从数据中不难发现,开源和生态是用户选择这一产品最为主要的两个因素。一方面软件开源大大降低了使用门槛,可以让用户快速了解使用产品;同时也可吸引到大量开发者来为之贡献,实现软件迭代闭环,促进快速发展。这也是国内很多数据库厂商纷纷采用开源策略的初衷。另一方面,完善的生态体系促进了产品发展,上下游生态产品将有助于用户快速开发、使用这一产品,降低使用难度。这也是国内大部分产品的短板——还没有形成较为完善的生态体系,因而大多采用的兼容方式,已借用相对成熟的生态体系。由此可见,国内很多产品都提供了 MySQL 的兼容模式,正是基于此。

2).使用 MySQL 的主要问题

当然,使用开源 MySQL 也并非是完美方案,同样面临很多问题。这也是希望未来在 MySQL 的替代过程中能够解决的问题。报告中也收集到用户吐槽的一些问题。

这些问题中主要是来自两个方面,一是开源软件所带来的问题,主要是运行维护、协议合规等问题,这些都是开源软件在企业内使用的常见问题,对于非国内开源的软件,问题更为凸显;二是 MySQL 软件自身在功能、性能、稳定性等方面的问题,这也是企业选择开源的一个风险,无法像使用商业软件一样,可以跟厂商有较为紧密的互动、获得稳定的技术支持。

3).替换 MySQL 5.7 的考虑因素

鉴于上面谈到的 MySQL 5.7 即将停止服务,那么如何替换就成为很多企业需考虑的问题。在选择具体技术方案之前,首先看看用户在面对替换时优先考虑哪些问题。报告以金融行业为例,收集了用户在替换时需考虑的几个因素。下文我将这些因素逐一展开说明。

3. 替代主要技术路线及产品

1).替代技术路线选择

通过上文可知,替换数据库需要考虑诸多因素,那当前用户是如何选择的呢?报告以金融行业为例,收集来自用户的的反馈。从下图所示的用户选择来看,替换为国产数据库是主流的选择,选择升级到8.0次之,仍然冒险使用 5.7 版本很少。

既然替换(含升级)是用户的主流选择,那么当前可支持 MySQL 替换的技术路线有哪些呢?报告中明确指出有三种可行的技术路线:

  • 迁移到 MySQL 支持版本,如 MySQL 8.0

  • 迁移到国内的 MySQL 开源分支

  • 迁移到国产商业数据库

2).主流技术方案对比

这里结合上文谈到的用户在面对替换场景优先考虑的这些因素,针对这三种可行的技术路线,做了个简单的雷达图分析。图中的维度对比是来自上文的考量因素。图中由内到外,对应迁移难度从难到易、成本由高到低、其他因素均从内到外为高到低递减,也就是说越靠外侧,越是优选之策。那么从下图可以看出,国内开源方案相对比较均衡,且全面优于升级到8.0版本的方案,后者在长期发展上有优势。而与国产商业数据库对比来看,后者的优缺点更加鲜明,部分对比项上有明显的优势,但同样也存在明显的劣势,主要表现在成本及兼容性上。因此用户如何选择,需综合考虑自身的情况。下文将重点对比下各个维度。

❖ 迁移难度

迁移难度,是大部分用户在国产化替代中最为优先的考量因素,从现有几种替换方案来说差异很明显。原生 MySQL 的迁移相对难度不大,官网也提供了从5.7到8.0的升级方案及配套工具。但这里需要强调一点,8.0版本与5.7还是存在不小的差异,还没有做到完全向下兼容,因此还是需要做部分工作,包括从开发、架构及运维方面。国内开源方案,相对更为平滑,其是基于原生5.7版本构建而成,与官方版本的差异很小,更多是在功能及国产化适配上的增强,因此迁移难度在三个方案中是最小的,用户通常可以复用现有5.7的全套技术栈,相对难度和风险都是最小的。国产商用方案相对而言,是迁移难度最大的。不同商用方案的技术架构不同,有些是采用MySQL做了二次化封装而成,有些则完全自研并实现了一定MySQL兼容;那么无论是采用哪种技术路线,都涉及迁移中必要的评估工作。这一过程通常会包括功能、非功能及性能评估,包含诸多的评测内容。如评估结果与原生MySQL 5.7的差异较大,则都需要进行后续的迁移改造。此外,在后续的结构、数据迁移方面也无法利用原生工具完成,需要厂商或第三方来提供相关迁移工具和方案。

❖ 改造成本

从上面的迁移难度看,各方案都多少存在一定的改造成本,但差异也是比较明显的。原生方案中由8.0替换5.7,可能会存在一定的修改量,这需要在充分理解版本间差异的情况下进行修改。相对而言,国内开源方案在改造成本上则更有优势,鉴于其主要是针对部分功能及对国产化适配的增强,可以理解为对5.7是“100%”的兼容,在改造成本方面几乎为零。国产商用部分则是三者中改造成本最高的,在前期充分的评估后,需要摸清与5.7的功能差异,有针对性的进行改造适配。有些问题,甚至需要在架构层面进行调整才能解决。这里需考虑的成本不仅仅包括财力投入,也包括人力及时间成本等。

❖ 可用性

金融行业对可用性的要求是极其严苛的,能够投入到生产环境使用的产品都是经过充分的考虑与验证。如需要新引入产品,哪怕仅仅是产品版本的重大升级,同样是需要进行评估与验证的。针对上面几种方案,升级到8.0,是需要有个版本重大升级后的验证过程,充分验证其可用性。对于国内开源方案,因其是基于5.7构建而成,因此其可用性基本可视同5.7的能力,对于用户来说,无需做太多验证类工作。对于国产商业方案来说,各家产品均优先在可用性上做了处理,但同样需要做一定的验证工作。

❖ 安全性

数据库作为数据的主要载体,其对安全尤其是数据安全上有着严格要求。在具体安全能力上,主要包括有数据的保密性、完整性、可用性、访问控制、身份验证、备份恢复、审计监控、安全合规、防范攻击及必要的物理安全。原生的MySQL 8.0主要延续了5.7在安全方面的能力,可满足企业基本的安全诉求。国内开源,在安全性上有着更多的增强,包括针对数据加密方面国密算法的支持等。国产商用方面,则在安全上有着更多的增强,通过自身或与第三方工具的配合,可实现更高的安全性。

❖ 产品性能

产品性能,一直是 MySQL 被部分用户吐槽的方面。原生的MySQL在高频、小批量的数据访问方面有一定优势,在稍微复杂的方面则有先天的短板。在MySQL 8.0上,这种情况有了一定的改善,通过支持诸如 Hash Join 等特性,做了一定的增强。当然,我们也要客观的看到,其较其他产品还是存在差距的。国内开源方面,针对性能方面有着更多的增强,有些没有合入官方版本的性能补丁被合入,其性能较原生MySQL有了进一步的增强。而国产商业方面,通过针对优化器、执行器乃至算法的支持,其性能有更为优异的表现,特别是随着分布式、列存、向量化执行引擎等关键能力的突破,其性能较原生或国内开源版本,有了质的飞跃。

❖ 兼容性

好的数据库产品,还需要构建完善的上下游生态,这直接关乎到用户的使用体验。作为后来者,通常会选择兼容主流产品作为一条“捷径”。企业也通常会将兼容性作为选择的产品的考量因素之一。上述几种方案中,8.0在兼容性方面会采取向下兼容模式,会存在少量细微的差异;国内开源因是在5.7版本上构建,兼容性几乎等价于开源版本;在国产商业产品上,兼容性还存在不小的距离,需要不断完善增强。

❖ 运维管理及易用性

数据库产品作为一种复杂的基础软件,提高易用性、降低运维管理难度是关乎于使用者体感的重要因素。在具体措施上,一方面通过内核的不断优化,提升易用性;一方面则通过自研或与第三方工具集成,降低使用管理的难度。从上述三个方案来看,社区开源产品无论是5.7还是升级到8.0都会面临一定的管理问题,原生的开源产品大多没有提供必要的配套工具等;同时基于内核层面的易用性问题,也很难在开源代码中快速合入实现。相对而言,国内开源会好一些,部分易用性问题可以在内核层实现。国产商用的则更有一些优势,很多商业产品都提供了很多周边工具来减少运维强度。

3).主流开源替代产品

那么针对上面谈到的方案二,即迁移到国内开源产品上,报告中也整理了部分国内开源产品,包括 GreatSQL、PolarDB-X、StoneDB、TenDBCluster-TenDB、AliSQL 等一批基于 MySQL 开源分支构建的产品,这些产品已初步构建多方参与的社区生态,在应用落地、社区活跃度、代码贡献等层面围绕自身特点进行不断完善。报告中还对比了这些产品:

在这些开源产品中,以 GreatSQL、PolarDB-X 等为代表的一些产品均取得不俗的成绩。它们通过构建国内自有开源生态社区,稳步推进生态发展。通过活跃的开源社区,不断更新迭代产品发展,快速响应解决社区问题,完善产品在不同业务场景下的需求,逐步形成更为符合中国特点的生态体系。以 GreatSQL 为例,通过增加如并行查询、线程池、MGR增强、SQL兼容增强、国密算法等特性及能力,提升在高性能、高可用、易用性、安全性上的表现,为国内用户提供了MySQL5.7停服替换的一种更好的选择。除了上述产品外,国内还有很多其他基于 MySQL 的开源或基于开源分支之上的商业产品,都可以作为用户替代的选择。相信这些产品未来也将担当起 MySQL 替换的重任。下图是来自墨天轮社区统计的 MySQL 体系的国内产品。

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