2021年存儲(chǔ)系統(tǒng)行業(yè)市場(chǎng)市場(chǎng)規(guī)模、應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析預(yù)測(cè)
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1、存儲(chǔ)系統(tǒng)的概念、組成及分類:
(1)存儲(chǔ)系統(tǒng)的概念及組成部分:存儲(chǔ)系統(tǒng)是獨(dú)立于計(jì)算服務(wù)器,用于存儲(chǔ)和管理計(jì)算服務(wù)器工作所需的海量信息和數(shù)據(jù)的軟硬件一體化設(shè)備。存儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)掛載多臺(tái)計(jì)算服務(wù)器,為多臺(tái)計(jì)算服務(wù)器提供海量、統(tǒng)一、共享的存儲(chǔ)空間,在此存儲(chǔ)空間中提供數(shù)據(jù)讀寫和管理功能。
存儲(chǔ)系統(tǒng)產(chǎn)品一般為機(jī)架式形態(tài),主要由兩部分組成。第一部分為存儲(chǔ)控制器,存儲(chǔ)控制器內(nèi)部署了處理器、緩存、多種網(wǎng)絡(luò)接口等組件以及存儲(chǔ)操作系統(tǒng)軟件。第二部分由磁盤柜和磁盤等存儲(chǔ)介質(zhì)組成,提供海量的存儲(chǔ)空間。
存儲(chǔ)控制器負(fù)責(zé)連接外部服務(wù)器,管理底層的存儲(chǔ)資源,接收和執(zhí)行服務(wù)器發(fā)出的數(shù)據(jù)讀寫命令,并通過(guò)內(nèi)嵌的各類存儲(chǔ)軟件實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間的多樣化管理。存儲(chǔ)系統(tǒng)是一種軟硬件結(jié)合的設(shè)備,通過(guò)嵌入存儲(chǔ)操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)的
存儲(chǔ)控制器對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,為大量計(jì)算服務(wù)器提供統(tǒng)一、共享的存儲(chǔ)空間。存儲(chǔ)系統(tǒng)由存儲(chǔ)硬件和存儲(chǔ)軟件組成,具體組成及介紹如下表:
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(2)存儲(chǔ)系統(tǒng)的常見分類:存儲(chǔ)系統(tǒng)按支持的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型一般可以分為NAS存儲(chǔ)系統(tǒng)、SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)和統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)。各類存儲(chǔ)系統(tǒng)的定義及說(shuō)明如下:
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存儲(chǔ)系統(tǒng)按拓展方式及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的集中度不同一般可以分為集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)、分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。各類存儲(chǔ)系統(tǒng)的定義及說(shuō)明如下:
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隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長(zhǎng),存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)一步從傳統(tǒng)的集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)展出新一代的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)更適合當(dāng)前數(shù)據(jù)量爆發(fā)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求,逐漸成為當(dāng)今存儲(chǔ)系統(tǒng)的主流趨勢(shì)。
中金企信國(guó)際咨詢公布《2021-2027年中國(guó)存儲(chǔ)系統(tǒng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)策略及投資潛力研究預(yù)測(cè)報(bào)告》
2、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的概念、組成及分類:數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為一般以數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)為核心,還包括ETL、遷移、備份等工具軟件。
(1)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的概念:數(shù)據(jù)庫(kù)軟件一般是指數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),也可簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是用于建立、使用、管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件,具有三個(gè)基本特點(diǎn):永久存儲(chǔ)、有組織和可共享。
(2)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的常見分類:按照數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)可以分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù):
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按照數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的架構(gòu)通常可以分為全共享(Share?Everything)、共享磁盤(Share?Disk)和無(wú)共享(Share?Nothing)三類:
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3、存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)展歷程和市場(chǎng)規(guī)模:
(1)存儲(chǔ)發(fā)展歷程:自計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后,存儲(chǔ)與其他計(jì)算機(jī)核心部件一樣經(jīng)歷了長(zhǎng)期、多代的變革。具體來(lái)看,存儲(chǔ)的發(fā)展歷程可分為以下幾個(gè)階段:
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①第一階段:存儲(chǔ)介質(zhì)技術(shù)定型:存儲(chǔ)發(fā)展的第一階段是以存儲(chǔ)介質(zhì)的發(fā)展為主導(dǎo)的階段。自20世紀(jì)中葉誕生了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)以來(lái),為實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)商用并滿足在性能、保存信息時(shí)長(zhǎng)等方面的要求,存儲(chǔ)介質(zhì)一直處于發(fā)展之中,先后出現(xiàn)了選數(shù)管、穿孔卡、穿孔紙條、磁帶、軟盤、光盤、磁盤和半導(dǎo)體等存儲(chǔ)介質(zhì)。最終,光盤和磁盤技術(shù)發(fā)展成為了社會(huì)存儲(chǔ)介質(zhì)的主流。
②第二階段:企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)及消費(fèi)級(jí)存儲(chǔ)獨(dú)立發(fā)展:第二階段,社會(huì)進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,日益發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)催生了第一輪信息爆炸。雖然單個(gè)光盤或磁盤的容量在此期間逐漸增大,可達(dá)到單盤上百GB甚至TB水平,但是仍然不足以滿足信息爆炸帶來(lái)的存儲(chǔ)需求。于是,磁盤陣列技術(shù)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。磁盤陣列技術(shù)將大量磁盤組合在一起,重新定義為一塊具備海量存儲(chǔ)容量的“大磁盤”,并且可實(shí)現(xiàn)多塊磁盤同時(shí)并行讀寫,較大的提升了單個(gè)計(jì)算系統(tǒng)在存儲(chǔ)方面的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)處理速度,也初步使個(gè)人消費(fèi)級(jí)和企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)出現(xiàn)差異化,具體不同點(diǎn)比較如下:
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在此階段,存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)的快速發(fā)展,進(jìn)一步促進(jìn)了面向海量的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展。由于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)的出現(xiàn),存儲(chǔ)逐漸從服務(wù)器主機(jī)的架構(gòu)中脫離,成為了計(jì)算機(jī)體系內(nèi)獨(dú)立的存儲(chǔ)系統(tǒng)。存儲(chǔ)系統(tǒng)自帶控制器負(fù)責(zé)存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)算任務(wù),并通過(guò)DAS、NAS、SAN等存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部以及存儲(chǔ)系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)器等存儲(chǔ)系統(tǒng)外部設(shè)備間的通訊。在SAN、NAS等存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持下,企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)可以進(jìn)行縱向擴(kuò)展(Scale-up),可以在單個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上增加掛載的磁盤等介質(zhì)數(shù)量,從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間的增長(zhǎng),滿足企業(yè)對(duì)存儲(chǔ)空間不斷增長(zhǎng)的需要。
③第三階段:分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)主導(dǎo):第三階段,隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展,社會(huì)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代,每日產(chǎn)生數(shù)據(jù)的速度持續(xù)加快,社會(huì)積累的數(shù)據(jù)規(guī)模進(jìn)一步爆炸。同時(shí),新一代信息技術(shù)也將數(shù)據(jù)的應(yīng)用和分析變得更加復(fù)雜,快速讀寫海量、異構(gòu)數(shù)據(jù)的需求暴增。在此背景下,傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)由于只能縱向拓展存儲(chǔ)空間,而數(shù)據(jù)處理性能受控制器性能的瓶頸限制并沒(méi)有增加,所以難以支撐大數(shù)據(jù)時(shí)代下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理需求,分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)與傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)最大的不同在于其采用了可橫向拓展(Scale-out)的集群架構(gòu),以一套存儲(chǔ)池和控制器組成的傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)為一個(gè)節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了多個(gè)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)合擴(kuò)容,在增加存儲(chǔ)資源的同時(shí)補(bǔ)充計(jì)算資源,可以將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)上,各個(gè)節(jié)點(diǎn)協(xié)同合作,統(tǒng)一對(duì)外提供存儲(chǔ)服務(wù),為處理更加復(fù)雜的大型數(shù)據(jù)處理任務(wù)提供了可行性方案。
分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的核心是分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中部署的分布式文件系統(tǒng)軟件。由于數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)于多個(gè)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)上,因此,分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中必須依靠分布式文件系統(tǒng)負(fù)責(zé)多個(gè)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)的分配存儲(chǔ)、管理和維護(hù),并保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)一致性,避免系統(tǒng)崩壞。由于分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨文件和數(shù)據(jù)分配到多個(gè)節(jié)點(diǎn)所需考慮的數(shù)據(jù)一致性、負(fù)載均衡、高并發(fā)、高可用性等問(wèn)題,同時(shí)還要保持文件系統(tǒng)的性能,開發(fā)普遍適用的分布式文件系統(tǒng)具有較高的門檻。目前主流的分布式文件系統(tǒng)為Ceph、GFS、Lustre、AFS等開源分布式文件系統(tǒng)。我國(guó)存儲(chǔ)系統(tǒng)廠商所使用的文件系統(tǒng)多基于以上開源分布式系統(tǒng)開發(fā),只有少數(shù)企業(yè)擁有具備完全自主開發(fā)的分布式文件系統(tǒng)。
目前,我國(guó)已經(jīng)邁入大數(shù)據(jù)時(shí)代,隨著全社會(huì)數(shù)據(jù)量的持續(xù)增長(zhǎng),對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)性能的要求將持續(xù)提升,并且對(duì)跨域數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和調(diào)用需求也越來(lái)越多,單節(jié)點(diǎn)的傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)性能將難以繼續(xù)支撐大數(shù)據(jù)時(shí)代的存儲(chǔ)需求,分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)將成為市場(chǎng)主導(dǎo)。
(2)市場(chǎng)規(guī)模:現(xiàn)代信息化基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)的核心包括計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)三部分。在大數(shù)據(jù)時(shí)代,隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的發(fā)展,海量數(shù)據(jù)逐漸成為分析、決策和用的基礎(chǔ)支撐,越來(lái)越多的數(shù)據(jù)被采集。隨著數(shù)據(jù)量出現(xiàn)指數(shù)級(jí)的爆發(fā)式增長(zhǎng),存儲(chǔ)設(shè)備的性能增長(zhǎng)明顯落后于由芯片主導(dǎo)的計(jì)算性能發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。根據(jù)研究資料:當(dāng)前企業(yè)數(shù)據(jù)僅有不到2%被保存,數(shù)據(jù)存不下的問(wèn)題日益嚴(yán)重,因此突破數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的瓶頸對(duì)于大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展處于極其重要的地位。
得益于國(guó)防軍工、金融、政務(wù)及其他各個(gè)行業(yè)的信息化建設(shè)的提速,以及面對(duì)海量數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)下對(duì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的換代與升級(jí),預(yù)計(jì)我國(guó)存儲(chǔ)系統(tǒng)市場(chǎng)需求將保持旺盛增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。此外,國(guó)家大力支持新基建的建設(shè)與發(fā)展也為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的發(fā)展環(huán)境,并催生出大量市場(chǎng)需求,促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)中國(guó)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)市場(chǎng)將于2023年達(dá)到60億美元,2019-2023五年內(nèi)年復(fù)合增長(zhǎng)率6.9%。
近年來(lái),我國(guó)國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)廠商品牌發(fā)展迅速。但從自主可控的角度來(lái)看,我國(guó)國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)系統(tǒng)廠商在技術(shù)自主創(chuàng)新及自主可控方面仍然面臨較大挑戰(zhàn)。隨著我國(guó)對(duì)信息安全以及對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施自主可控的要求越來(lái)越高,我國(guó)國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)系統(tǒng)廠商的市場(chǎng)份額將進(jìn)一步上升,并且擁有自主創(chuàng)新技術(shù)實(shí)力的國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)系統(tǒng)廠商將迎來(lái)更好的發(fā)展機(jī)遇。
4、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)發(fā)展歷程和市場(chǎng)規(guī)模:
(1)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)發(fā)展歷程:數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的核心部分,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展以及社會(huì)數(shù)據(jù)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大息息相關(guān),其歷程可分為以下幾個(gè)階段:
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在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展初期,計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。在存儲(chǔ)設(shè)備尚處于存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)展變革的階段時(shí),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和使用方式尚不成熟且不斷變化。因此,數(shù)據(jù)管理主要由人工進(jìn)行管理,不存在信息化管理方式。
隨著磁盤技術(shù)的出現(xiàn)和定型,磁盤成為了主流的存儲(chǔ)設(shè)備,計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了快速發(fā)展,出現(xiàn)了專門用于管理軟件的文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)可以把磁盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)組織成相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)文件,利用“按文件名訪問(wèn),按記錄進(jìn)行存取”的管理技術(shù),提供了對(duì)文件進(jìn)行打開與關(guān)閉,對(duì)記錄讀取和寫入等存取方式。但是,文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式下,一個(gè)文件只能對(duì)應(yīng)一個(gè)應(yīng)用,各應(yīng)用不能共享相同的數(shù)據(jù),因此數(shù)據(jù)的共享性差、冗余度大、獨(dú)立性較差,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)搜索等功能。
隨著信息技術(shù)的不斷普及和發(fā)展,計(jì)算機(jī)在日常辦公和生活中的應(yīng)用越來(lái)越普遍,管理的對(duì)象規(guī)模也越來(lái)越大。由此導(dǎo)致單機(jī)處理的數(shù)據(jù)量急劇增加,應(yīng)用數(shù)量快速增長(zhǎng),聯(lián)機(jī)工作也越來(lái)越普遍。在這種背景下,以文件系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)管理手段已經(jīng)不能滿足應(yīng)用的需求,為了解決多用戶、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的要求,出現(xiàn)了統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專門軟件系統(tǒng),即數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的誕生推動(dòng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí),人們對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的需求也不斷升級(jí),例如從文字處理,到圖像、音頻、視頻等信息處理,從單應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)查詢和管理到現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)搜索、管理、處理等。在數(shù)據(jù)處理和管理需求的不斷推動(dòng)下,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件也為滿足上述需求而不斷快速發(fā)展,陸續(xù)出現(xiàn)了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),以及面向?qū)ο笮汀D數(shù)據(jù)庫(kù)等非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。
中金企信國(guó)際咨詢公布《2021-2027年中國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)市場(chǎng)發(fā)展策略及投資潛力可行性預(yù)測(cè)報(bào)告》
(2)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模:隨著我國(guó)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程不斷加快,越來(lái)越多業(yè)務(wù)場(chǎng)景、設(shè)備等被數(shù)字化,并在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息化技術(shù)的作用下不斷衍生出越來(lái)越多的數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析、商業(yè)智能等應(yīng)用,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的需求不斷提升。預(yù)計(jì)中國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)空間將于2023年達(dá)到39.8億美元,2019-2023五年內(nèi)年復(fù)合增長(zhǎng)率為26.9%。從我國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)的組成來(lái)看,在我國(guó)信息化發(fā)展初期,以O(shè)racle、IBM、微軟為代表的外國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)廠商憑借其技術(shù)的領(lǐng)先性占據(jù)了我國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)市場(chǎng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)受制于國(guó)外廠商的情況對(duì)我國(guó)的數(shù)據(jù)信息安全帶來(lái)了極大隱患。因此長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)技術(shù)的突破和國(guó)產(chǎn)化替代一直是我國(guó)大力發(fā)展的重要領(lǐng)域,同時(shí)在我國(guó)對(duì)數(shù)據(jù)信息安全的重視程度不斷提升等因素的共同作用下,我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)得到了快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中國(guó)產(chǎn)品牌參與者不斷增多,國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的市場(chǎng)占有率不斷提升。除傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)廠商外,一方面,通訊、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)因其業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的特殊需求紛紛布局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域;另一方面,為提升存儲(chǔ)系統(tǒng)的使用效果,各存儲(chǔ)系統(tǒng)廠商也積極布局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)市場(chǎng),紛紛推出自主研發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),成為了數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)的新興力量。同時(shí),云化、非關(guān)系型、時(shí)序、圖等新型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的快速發(fā)展,給新興數(shù)據(jù)庫(kù)廠商帶巨大的潛在發(fā)展機(jī)遇。
但是,由于企業(yè)信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的融合度極高,根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,Oracle、微軟、IBM、SAP四大國(guó)外廠商占我國(guó)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)市場(chǎng)份額仍高達(dá)66.8%。在國(guó)產(chǎn)化替代的浪潮下,我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)廠商具有廣闊的發(fā)展空間。
5、存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在國(guó)防軍工領(lǐng)域的市場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì):
(1)存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在國(guó)防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀:
①世界軍事信息化建設(shè)情況:隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展,世界軍事對(duì)抗已經(jīng)不僅僅限于陸、海、空、天、網(wǎng)等領(lǐng)域各自作戰(zhàn)。在未來(lái)的軍事對(duì)抗中,信息技術(shù)將成為最重要的武器之一,圍繞陸、海、空、天、網(wǎng)等不同領(lǐng)域的信息采集、管理、處理、分析以及不同領(lǐng)域信息的“跨域協(xié)同、聯(lián)合作戰(zhàn)”能力,信息技術(shù)成為未來(lái)軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中獲取勝利的關(guān)鍵能力。
信息融合是現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的核心技術(shù)之一,高容量、高性能、高可用、高可靠、自主可控的存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)信息融合的基礎(chǔ)。多源信息融合一般指對(duì)多種傳感器信息進(jìn)行綜合處理及分析的理論和方法,已普遍成為國(guó)防信息領(lǐng)域一種重要處理手段。以現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中導(dǎo)彈防御和防空預(yù)警這一類激烈攻防對(duì)抗為例,敵我攻防樣式多、強(qiáng)度大,通過(guò)單一探測(cè)手段所得到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)精準(zhǔn)度較差,所以需要運(yùn)用偵查衛(wèi)星、機(jī)載雷達(dá)、地面雷達(dá)等多種探測(cè)手段得到各類信息進(jìn)行融合處理方可獲取精準(zhǔn)的目標(biāo)軌跡狀態(tài),這也是后期制導(dǎo)、打擊的基礎(chǔ)前提。為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的多源信息融合處理,建立一套擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),高性能、高可用、高可靠存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)條件之一。
美國(guó)等西方軍事強(qiáng)國(guó)對(duì)軍事信息化的布局較早,目前已經(jīng)建立起一套較為完整的信息化理論框架及信息化體系。以美國(guó)為例,美國(guó)目前正在建立并完善其基于衛(wèi)星的太空偵查系統(tǒng)“天基空間監(jiān)視系統(tǒng)”(SBSS)、空軍的“快速攻擊識(shí)別探測(cè)和報(bào)告系統(tǒng)”(RAIDRS)、由情報(bào)偵察、預(yù)警探測(cè)、指揮控制、通信等多種功能分系統(tǒng)集成的網(wǎng)絡(luò)化大型軍事信息系統(tǒng)(C4ISR)等關(guān)鍵軍事信息系統(tǒng),以上所有的信息系統(tǒng)均由美國(guó)在各地設(shè)立的信息中心進(jìn)行支撐。軍事化信息中心及包括存儲(chǔ)系統(tǒng)在內(nèi)的軍用信息基礎(chǔ)設(shè)施是所有軍事信息化系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)支撐環(huán)境,負(fù)責(zé)接收、儲(chǔ)存和管理各軍事信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù),其性能決定了數(shù)據(jù)接收是否完整、是否能夠滿足各軍事信息化系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)的要求,因此其建設(shè)水平直接影響了各大軍事信息化系統(tǒng)的應(yīng)用水平。
②我國(guó)國(guó)防信息化建設(shè)情況:我國(guó)國(guó)防信息化建設(shè)以美國(guó)等國(guó)際軍事大國(guó)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)為參考,結(jié)合我國(guó)國(guó)情和不同軍事戰(zhàn)略需要,正在逐步建立和完善各個(gè)國(guó)防信息化系統(tǒng)。2015年12月,中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)的成立,標(biāo)志著我國(guó)國(guó)防信息化建設(shè)的進(jìn)入了加速期。戰(zhàn)略支援部隊(duì)是繼中國(guó)人民解放軍陸、海、空、火箭軍之后的第五大軍種,是維護(hù)國(guó)家安全的新型作戰(zhàn)力量,成立戰(zhàn)略支援部隊(duì),有利于優(yōu)化我國(guó)軍事力量結(jié)構(gòu)、提高綜合保障能力,提升軍隊(duì)信息化作戰(zhàn)能力,同時(shí)也加快了現(xiàn)代化國(guó)防工程設(shè)施的建設(shè)步伐。
隨著戰(zhàn)略支援部隊(duì)的成立,我軍需要在航天、網(wǎng)絡(luò)、電磁空間以及信息戰(zhàn)等領(lǐng)域進(jìn)行更加前沿、全面的信息化建設(shè)。但從整體信息化建設(shè)水平來(lái)看,目前仍然處于建設(shè)初期,對(duì)包括存儲(chǔ)系統(tǒng)在內(nèi)的信息基礎(chǔ)設(shè)施需求仍有較大的提升空間。并且在信息技術(shù)不斷發(fā)展及信息對(duì)抗升級(jí)的背景下,新一代國(guó)防信息化要求實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)信息的快速傳輸、高速通信、即時(shí)決策等功能,對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理等基礎(chǔ)設(shè)施的能力要求也進(jìn)一步提升,需求量也將大幅提升。因此,需要不斷配合應(yīng)用需求進(jìn)行存儲(chǔ)系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)升級(jí)換代,未來(lái)對(duì)包括存儲(chǔ)系統(tǒng)在內(nèi)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)換代需求和擴(kuò)容需求強(qiáng)烈。
③國(guó)防領(lǐng)域?qū)σ源鎯?chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)處理的特殊要求:我國(guó)軍事信息化系統(tǒng)的建設(shè)主要包括以下幾方面,各方面的建設(shè)均對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理具有一定的特殊要求。
A.適應(yīng)立體化的信息采集環(huán)境下多源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理要求。立體化的信息采集是通過(guò)偵察機(jī)、預(yù)警機(jī)、衛(wèi)星、雷達(dá)等傳感器、預(yù)警裝備,實(shí)現(xiàn)全空域、全天時(shí)、多層次的信息采集,并對(duì)采集信息進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、融合處理和快速分發(fā)。在這一系統(tǒng)中,大量的多源數(shù)據(jù)在多種數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)中并發(fā)實(shí)時(shí)產(chǎn)生,存儲(chǔ)系統(tǒng)需要進(jìn)行快速接收、存儲(chǔ)、備份等操作,對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)、帶寬、IOPS、時(shí)延等指標(biāo)都有極高的要求。目前的立體化信息采集系統(tǒng),需要存儲(chǔ)系統(tǒng)提供TB/s級(jí)的持續(xù)穩(wěn)定讀寫帶寬,超過(guò)20,000,000以上的并發(fā)IOPS性能,并將I/O延遲控制在10ms之內(nèi)。此外,信息化對(duì)抗體系下要求作戰(zhàn)單位對(duì)海量情報(bào)數(shù)據(jù)做出快速分析挖掘、即時(shí)決策,并以特定的形式呈現(xiàn)給作戰(zhàn)人員,具有極高的時(shí)效性要求。這就要求信息系統(tǒng)具備在海量數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)的同時(shí),還要具備基于高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),即刻開展高效的數(shù)據(jù)挖掘分析的能力。
B.滿足信息基礎(chǔ)設(shè)施柵格化對(duì)海量信息的高速處理需求。信息柵格是將陸海軍士兵、飛行員、陸戰(zhàn)隊(duì)員和決策層所使用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接而成的全球性信息網(wǎng),實(shí)現(xiàn)柵格網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意兩點(diǎn)或多點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Γ瑢?shí)現(xiàn)整個(gè)國(guó)防信息化系統(tǒng)的“一體化”。信息基礎(chǔ)設(shè)施柵格化主要涉及通信與計(jì)算能力。通信方面,在地面光纖通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信容量大大增加的情況下,當(dāng)前的通信能力已經(jīng)能夠支撐高速傳輸語(yǔ)音、圖像、視頻等高容量信息;計(jì)算方面,信息柵格化的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)計(jì)算中心的設(shè)立完成對(duì)海量情況信息的高速處理,因此對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)處理能力有極高的要求。
C.指揮控制系統(tǒng)的跨軍種集成對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的兼容性與交互的連貫性提出了更高的要求。統(tǒng)一的指揮控制系統(tǒng)由戰(zhàn)術(shù)層、戰(zhàn)區(qū)層與國(guó)家層構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了海、陸、空等各軍種指揮控制能力的集成,可以有效提高多軍種聯(lián)合作戰(zhàn)能力,是國(guó)防信息化建設(shè)的方向之一。統(tǒng)一的指揮控制系統(tǒng)對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施提出了兩方面的要求:首先,不同軍種及不同層次之間構(gòu)建信息基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)存在差異,需要提出兼容性解決方案,尤其是在數(shù)據(jù)層要實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的跨域調(diào)取共享;次,指揮控制系統(tǒng)下各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互要具有連貫性,因此存儲(chǔ)系統(tǒng)在面對(duì)來(lái)自于不同軍種及不同層次的操作需求時(shí)需要快速反應(yīng),具有高并發(fā)性、低業(yè)務(wù)遲延的特性。
D.車載、機(jī)載、艦載等移動(dòng)信息平臺(tái)建設(shè),對(duì)以存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的移動(dòng)信息平臺(tái)的小型化、低功耗、安全可靠性提出更高的要求。目前我國(guó)軍事信息化系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)施主要集中部署于軍用數(shù)據(jù)中心和指揮中心內(nèi),但隨著我國(guó)多兵種聯(lián)合作戰(zhàn),立體化信息情報(bào)體系建設(shè)的不斷加速,機(jī)載、艦載、車載等裝配在武器裝備上的小型信息化系統(tǒng)的建設(shè)需求日益凸顯。在實(shí)際的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,需要移動(dòng)信息平臺(tái)快速的對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分析、判斷、決策,而非全部由軍用數(shù)據(jù)中心來(lái)進(jìn)行事后分析判斷,這可以極大的提升武器裝備的實(shí)時(shí)作戰(zhàn)能力。而這就需要以存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理為基礎(chǔ)的移動(dòng)信息平臺(tái)在計(jì)算存儲(chǔ)硬件、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件等層次深度融合,突破傳統(tǒng)邊界隔閡,形成一體化移動(dòng)處理平臺(tái),該平臺(tái)應(yīng)具備更高的數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)、處理、分析能力。傳統(tǒng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)平臺(tái)僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)接收功能,且性能僅為MB/s~GB/s;新一代一體化移動(dòng)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)具備更高的數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)、處理、分析能力,提供10GB/s~100GB/s的數(shù)據(jù)讀取能力,超過(guò)50萬(wàn)的TPC能力。新一代一體化移動(dòng)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)需要針對(duì)高速運(yùn)動(dòng)、高鹽霧、高濕度、高低溫度等特殊應(yīng)用場(chǎng)景定制化研發(fā)存儲(chǔ)系統(tǒng)的外部殼體和穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu),滿足惡劣環(huán)境、小型化、低功耗等要求。同時(shí),存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨更高的設(shè)備盜取和信息安全風(fēng)險(xiǎn),對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的信息安全要求將更高。
E.國(guó)防安全對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了更高的自主可控要求。存儲(chǔ)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是存儲(chǔ)我國(guó)國(guó)防信息的核心設(shè)備,在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)和國(guó)際貿(mào)易摩擦加劇的背景下,存儲(chǔ)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的自主可控變得愈發(fā)關(guān)鍵。一方面,由于無(wú)論采用什么現(xiàn)代化的武器裝備,都要從存儲(chǔ)系統(tǒng)中調(diào)用數(shù)據(jù),存儲(chǔ)系統(tǒng)是信息戰(zhàn)爭(zhēng)中的重點(diǎn)攻擊對(duì)象,因此必須加強(qiáng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的代碼自主可控水平,避免因使用國(guó)外產(chǎn)品或開源產(chǎn)品而導(dǎo)致“留后門”而被攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,在國(guó)際貿(mào)易摩擦加劇的背景下,我國(guó)存儲(chǔ)硬件、軟件也隨時(shí)面臨被惡意限制的風(fēng)險(xiǎn),可能導(dǎo)致我國(guó)國(guó)防信息化系統(tǒng)性能等無(wú)法和需求同步升級(jí),導(dǎo)致發(fā)展滯后。因此,對(duì)于國(guó)防領(lǐng)域及存儲(chǔ)系統(tǒng)供應(yīng)商的自主可控能力要求更高。
從當(dāng)前國(guó)防信息化建設(shè)趨勢(shì)來(lái)看,現(xiàn)代化的國(guó)防體系擺脫了以往量級(jí)小、孤島式、挖掘程度低的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用模式,各個(gè)軍種、系統(tǒng)之間逐漸形成有機(jī)整體,對(duì)底層的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施提出更高的要求。原有的存儲(chǔ)系統(tǒng)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)等設(shè)施逐漸無(wú)法滿足具有大容量傳輸、高效率分析、即時(shí)同步處理等特點(diǎn)的現(xiàn)代化作戰(zhàn)的信息需求,需要我國(guó)不斷投入國(guó)防信息化建設(shè),升級(jí)現(xiàn)有的信息基礎(chǔ)設(shè)施。
(2)國(guó)防信息化市場(chǎng)規(guī)模分析:伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,我國(guó)國(guó)防投入實(shí)現(xiàn)持續(xù)上升。2010年我國(guó)財(cái)政國(guó)防支出為5,333.37億元,預(yù)計(jì)到2021年國(guó)家財(cái)政國(guó)防支出將達(dá)到13,795.44億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為9.02%。雖然近年來(lái)隨著國(guó)防支出總體量的增加,支出增速變緩,但我國(guó)國(guó)防支出占GDP的比重與美國(guó)相比,我國(guó)國(guó)防支出仍處于較低水平,仍具有很大的上升空間。
國(guó)防支出包括人員生活費(fèi)、訓(xùn)練維持費(fèi)和裝備費(fèi),其中與國(guó)防信息化建設(shè)最為密切相關(guān)的支出是裝備費(fèi),從單兵通訊系統(tǒng),到數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算服務(wù)器等信息化基礎(chǔ)設(shè)施,再到綜合電子信息系統(tǒng)的搭建,都被涵蓋在內(nèi)。根據(jù)《新時(shí)代的中國(guó)國(guó)防》白皮書顯示,在2010年至2017年間,我國(guó)裝備費(fèi)支出總額及在國(guó)防支出中的占比同步增長(zhǎng),其中支出總額從1,773.59億元增加至4,288.35億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)13.44%,高于同期總體國(guó)防支出的增速。國(guó)防信息化作為我國(guó)國(guó)防發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域,裝備費(fèi)的提升將為我國(guó)國(guó)防信息化建設(shè)提供充足的推動(dòng)力。
雖然我國(guó)國(guó)防建設(shè)在過(guò)去已經(jīng)取得了階段性進(jìn)展,但仍存在一定的不足。根據(jù)十九大報(bào)告中提出的戰(zhàn)略目標(biāo),在2020年,軍隊(duì)建設(shè)要基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,信息化建設(shè)取得重大進(jìn)展;在2035年,基本實(shí)現(xiàn)國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化。而根據(jù)2019年發(fā)表的《新時(shí)代的中國(guó)國(guó)防》白皮書顯示,我國(guó)軍隊(duì)機(jī)械化建設(shè)尚未完成、信息化水平亟待提高,軍隊(duì)現(xiàn)代化水平與國(guó)家安全需求相比差距還很大。中國(guó)國(guó)防科技信息中心編寫的《2030年的武器裝備》指出,未來(lái)的軍事武器均會(huì)配置信息系統(tǒng),武器裝備將向全面信息化方向發(fā)展。為了保障國(guó)防建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)建設(shè)、主權(quán)及領(lǐng)土完整提供強(qiáng)力支撐,在2035年之前,我國(guó)國(guó)防建設(shè)中的機(jī)械化、信息化建設(shè)強(qiáng)度將進(jìn)一步提升,與之相關(guān)的武器裝備制造、國(guó)防信息化服務(wù)產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。