关系型数据库：结构化数据存储与优化，构建稳健的信息基石 头豹词条报告系列

关系型数据库：结构化数据存储与优化，构建稳健的信息基石头豹词条报告系列 饶立杰 2024-12-17未经平台授权，禁止转载 摘要关系型数据库以行和列形式存储数据，广泛应用于各行业，并随着云计算发展转向云端。技术创新提升了其性能和兼容性，政策法规对数据管理要求日益严格，推动了国产数据库的崛起。市场竞争激烈，传统厂商加速转型。2019至2023年，市场规模快速增长，主要由算力进步驱动。预计未来市场规模将继续扩大，因全球数字化转型加速，数据量急剧增加，关系型数据库需求将持续上升。 行业定义 关系型数据库是一种基于关系模型来组织数据的数据库，其使用行和列的形式来存储和管理数据。每个表格都有一个唯一的名字，并且包含一组固定的列，每一列都有一个特定的数据类型。行代表了单独的数据记录。关系型数据库广泛应用于各个行业，如金融、医疗、零售、制造、教育等，几乎覆盖了所有需要管理和分析结构化数据的领域。随着云计算的发展，愈来愈多的关系型数据库服务转向云端，出现了如AmazonRDS、GoogleCloudSQL这样的云托管解决方案，提供 了更高的可扩展性和灵活性。 行业分类 按照产品形态的分类方式，关系型数据库行业可以分为如下类别： 关系型数据库行业分类 事务型数据库 事务型数据库，也称为在线事务处理系统，是一种专门设计用来高效管理日常业务交易的数据库系统，如订单处理、银行转账或库存更新等。它强调快速执行和高频率的小规模读写操作，确保数据的准确性、一致性和完整性，通过支持ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）特性来保证即使在并发访问或系统故障的情况下，事务也能可靠地完成。这种类型的数据库通常结构化良好，具有规范化的设计以减少数据冗余，并能够迅速响应用户的即时需求，为现 代企业应用提供了坚实的数据支撑平台。 分析型数据库 分析型数据库，也称为OLAP系统，是专门设计用于支持复杂的数据查询和分析任务的数据库系统，与主要用于事务处理的交易型数据库（形成对比。这类数据库优化了对大规模数据集进行高效读取、聚合及多维分析的能力，通常用于商业智能（BI）、数据挖掘、报表生成等场景，帮助企业和组织从海量历史数据中提取有价值的信息和洞见，以辅助决策制定。分析型数据库可能采用列式存储、分布式架构、内存计算等技术手段来提升查询性能和处理速度，适应 大数据时代的分析需求。 行业特征 关系型数据库行业的特征包括政策法规影响大、竞争格局激烈、技术创新能力强。 1技术创新能力强 关系型数据库领域见证了持续的技术革新以适应大数据和云计算时代的需求。关系型数据库正通过垂直和水平扩展提升性能，展示了在可扩展性上的进步，同时其高度的兼容性，尤其是SQL查询语言的普遍应用，促进了与多样化数据管理工具的无缝集成。此外，关系型数据库在提升处理效率与安全性方面不断进步，满足企业级应用对高可靠性与数据完整性的严格要求。 2政策法规影响大 在全球范围内，政策法规对数据管理和隐私保护的要求日益严格，对数据库行业产生了深刻影响。虽未详尽涉及特定政策法规，但提及了国产数据库因下游多元化需求和政策推动正逐渐崛起，反映出国产替代趋势与政策导向对行业发展格局的塑造作用。政策法规如GDPR和各国家地区的数据本地化法律要求， 启动期1979-01-01~1999-01-01 1979年，RSI公司推出了OracleV2（版本2），这标志着首个商用SQL基础的关系型数据库管理系统（RDBMS）的诞生。1988年，IBM的研究人员引入了“数据仓库”这一创新概念。1989年，Oracle进入中国市场，并于同年微软发布了SQLServer1.0版。1990年，东软开发完成OpenBASE1.0并正式发布。同时华中科技大学、中国航天科技集团等均在数据库领域取得重要进步。 启动期主要特征包括SQL语言和商用RDBMS产品登场、大企业参与竞争并推动市场扩展。 高速发展期2000-01-01~2019-01-01 2003年，Greenplum公司创立，并推出了其标志性的MPP（大规模并行处理）数据仓库产品。随后，该公司决定将这项技术开源。2012年，Snowflake作为首个专注于云原生数据仓库的公司宣告成立，标志着数据仓库解决方案迈向了基于云计算的新纪元。 高速发展期主要特征包括推动了数据库向云端迁移的趋势，使得数据库服务变得更加便捷和经济，同时也促进了大数据和数据分析技术的进步。 驱动企业选择符合合规性要求的数据库解决方案，加速本地数据库及云数据库市场的增长。 3竞争格局激烈 关系型数据库市场竞争呈现出多元化与动态变化的特点。随着云原生、分布式等技术的应用，传统数据库厂商正加速转型，强化云服务与混合云解决方案，以维持和扩大市场份额。和所概述的技术发展与市场表现，综合展现了竞争激烈的行业内企业通过不断的技术迭代和市场策略调整，以应对日益复杂多变的客户需求和竞争环境。 发展历程 关系型数据库行业可以分为四个阶段，萌芽期（1960-1978年），随着磁盘驱动器和计算机等信息技术基础建设硬件的起步，为数据库技术奠定基础；启动期 萌芽期1960-01-01~1978-01-01 1960年，中国成功研制第一台自行设计的小型通用电子计算机107机。1961年，查尔斯·巴赫曼（为通用电气公司开发了世界上第一个数据库管理系统 （DBMS），即网状数据库系统IDS。1968年，IBM公司推出了层次数据库系统IMS，这是第一个大型商用的层次数据库系统。 萌芽期主要以技术探索和实验性应用为主，这一时期内并未形成大规模、广泛采纳的行业格局。然而，这些早期发展成就为后续关系型数据库奠定了 坚实的技术基础。 （1979-1999年），关系型数据库从概念到商品化的转变，并伴随企业和产品的广泛涌现导致行业迅速增长；高速发展期（2000-2019年），移动设备的普及和云计算技术的发展催生了云分布式数据库；成熟期（2020年至今），数据库技术进入了智能化的新纪元，未来有望实现更高程度的自动化和智能化。 成熟期2020-01-01~2024-01-01 2020年，湖仓一体架构的概念应运而生。这种架构融合了数据湖的低成本存储优势与数据仓库的强大数据处理及管理功能。自2020年后，AI-Native得到了广泛的应用和发展，AI-Native数据库利用机器学习算法自动调整参数、优化查询执行计划，甚至自动生成代码等。 成熟期主要特征包括结合了AI技术，数据库具备自我学习、优化和维护的能力。 产业链分析 关系型数据库发展现状 关系型数据库行业产业链上游为基础资源与技术支撑环节，主要包括硬件设备（如服务器、存储系统）、操作系统和其他基础软件，以及研发和技术创新能力；产业链中游为数据库系统开发与服务环节，主要包括数据库管理系统的设计、开发、销售和支持；产业链下游为应用与用户端环节，主要包括行业应用开发商和终端用户。 关系型数据库行业产业链主要有以下核心研究观点： 中国关系型数据库占数据库行业的主导地位。 在中国，众多行业的核心需求仍根植于传统领域，这使得其对于确保数据一致性和高效事务处理的能力有着严格的要求。而在国际舞台上，随着互联网技术和大数据应用的迅猛发展，市场更倾向于追求能够提供高度灵活和可扩展的数据管理方案。截至2024年6月，中国市场上的数据库产品总量达269种，其中关系型数据库以172款的数量占据了约63.9%的市场份额。与此同时，非关系型数据库也拥有显著的存在感，共有97款，占到了36.1%的比例。综上所述，关系型数据库行业在中国面临着稳定且有潜力的增长机遇，特别是在传统行业领域。 上 中 关系型数据库产业链上游分析 生产制造端 基础资源与技术支撑 上游厂商 股浪潮电子信息产业股份有限公司 股曙光信息产业股份有限公司 股联想控股股份有限公司 股紫光股份有限公司 股深信服科技股份有限公司 股新华三技术有限公司 股中芯国际集成电路制造（上海）有限公司 股华工科技产业股份有限公司 股中山联合光电科技股份有限公司 股阳光电源股份有限公司 产业链上游分析 数据存储需求的增长正驱动存储技术的革新。 预计至2030年，全球每年将新增1YB的数据，其中约50ZB为有价值的数据需被存储。相较于2020年，数据量将增长23倍，未来十年的年复合增长率预计接近40%。面对如此巨大的数据存储需求，存储设备的技术变革至关重要。当前，在新型存储技术中较为成熟的主要有相变存储器（PCM）、磁阻随机存取存储器（MRAM）和阻变存储器（RRAM）。其中，PCM的产业化最快，英特尔与美光在2015年已联合推出产品；MRAM已进入产业化，主要用于嵌入式存储，可显著降低系统功耗最多达90%以上；RRAM尚未大规模商用，但未来可能在存算一体及人工智能领域得到应用。 这表明由于新型存储技术的成本结构与传统硬盘或固态硬盘不同，RDBMS企业需要重新评估其产品的定价策略和服务模式，例如转向基于云的服务，以更好地管理成本并为客户提供更具竞争力的价格。 关系型数据库产业链中游分析 品牌端 数据库系统开发与服务 中游厂商 股阿里云计算有限公司 股腾讯云计算（北京）有限责任公司 股华为云计算技术有限公司 股北京金山云网络技术有限公司 股天津南大通用数据技术股份有限公司 股北京人大金仓信息技术股份有限公司 股蚂蚁科技集团股份有限公司 股武汉达梦数据库股份有限公司 股天翼云科技有限公司 股京东云计算有限公司 股平凯星辰（北京）科技有限公司 股北京万里开源软件有限公司 股甲骨文（中国）软件系统有限公司 产业链中游分析 中国关系型数据库占数据库行业的主导地位。 在中国，众多行业的核心需求仍根植于传统领域，这使得其对于确保数据一致性和高效事务处理的能力有着严格的要求。而在国际舞台上，随着互联网技术和大数据应用的迅猛发展，市场更倾向于追求能够提供高度灵活和可扩展的数据管理方案。截至2024年6月，中国市场上的数据库产品总量达269种，其中关系型数据库以172款的数量占据了约63.9%的市场份额。与此同时，非关系型数据库也拥有显著的存在感，共有97款，占到了36.1%的比 例。 综上所述，关系型数据库行业在中国面临着稳定且有潜力的增长机遇，特别是在传统行业领域。 下 关系型数据库产业链下游分析 渠道端及终端客户 应用与用户端 渠道端 股招商银行股份有限公司 股中国工商银行股份有限公司 股中国农业银行股份有限公司 股浙江网商银行股份有限公司 股中国银行股份有限公司 股国家开发银行 股中国邮政储蓄银行股份有限公司 股中国光大银行股份有限公司 股恒丰银行股份有限公司 股兴业银行股份有限公司 产业链下游分析 金融行业对关系型数据库的高度依赖彰显了其需求程度之深。 关系型数据库在银行、保险、证券及互联网金融等多个领域中广泛应用，成为支撑金融机构核心业务的关键技术。金融机构的核心业务包括客户信息维护、支付结算、贷款管理以及交易记录等关键环节。2023年，金融行业以53.8亿元的关系型数据库收入稳居首位。通过确保数据的完整性和安全性，关系型数据库不仅提升了金融机构的运营效率，还帮助其满足严格的监管要求和客户服务标准。 综上所述，关系型数据库在金融行业的地位不可替代，并将继续在推动行业发展方面发挥重要作用。 行业规模 关系型数据库行业规模的概况 2019年—2023年，关系型数据库行业市场规模由105.84亿人民币元增长至332.40亿人民币元，期间年复合增长率33.12%。预计2024年—2028年，关系型数据库行业市场规模由408.24亿人民币元增长至837.94亿人民币元，期间年复合增长率19.69%。 关系型数据库行业市场规模历史变化的原因如下： 算力的进步激励数据库供应商不断创新，开发出更多适应市场需求的新产品和服务，进而推动了关系型数据库市场的扩展。 伴随着人工智能、大数据、云计算等前沿技术的迅速发展，算力作为技术基石，其需求呈爆发式增长。截至202