数据库专题系列一:挑战与机遇并存,数据库行业渐成百家争鸣之势
中 泰 证 券 研 究 所专 业 | 领 先 | 深 度 | 诚 信|证券研究报告|2 0 2 4 . 9 . 6数据库专题系列一:挑战与机遇并存,数据库行业渐成百家争鸣之势分析师:苏仪 执业证书编号:S0740520060001 分析师:闻学臣执业证书编号:S0740519090007研究助理:王雪晴Email:wangxq03@zts.com.cn2摘 要◼ 从全球视角来看,目前全球数据库产品数量整体分布以非关系型及混合型数据库为主;在流行程度方面,关系型数据库占据主导地位,根据DB-engines的数据显示,Oracle、MySQL、Microsoft SQL Server稳居前三,同时随着业务的多样化,多模数据库将成为新趋势;在市场份额方面,“云+数据库”战略成为技术发展新趋势,AWS以及微软占领市场前二。◼ 从国内视角来看,我国数据库产品数量呈现以关系型为主,非关系型数据库为辅的局面;在流行程度方面, PolarDB、 OceanBase、 openGauss热度持续攀升,排名前三;在市场份额方面,国内数据库市场仍被Oracle、Microsoft等国外厂商占据较多市场份额。◼ 挑战孕育着机遇。预计到2025年中国数据总量预计将跃居全球第一,占比有望达到27%以上,数据量的爆发式增长意味着将拉动数据库行业的需求空间。在本地部署模式下,国内关系型数据库市场格局中,海外厂商仍占据较多市场份额,在政策、新技术等因素的推动下,国内数据库厂商的市场规模及竞争力有望快速攀升。◼ 投资建议:数据库作为计算机系统的核心基础软件,同时也是信创产业的关键环节,我们认为在政策、新技术等因素的扶持下,国内数据库产业有望持续受益。当前时点,我们持续看好国内数据库产业的投资机遇,建议关注达梦数据、星环科技、太极股份(人大金仓)。◼ 风险提示:技术发展不及预期;行业竞争加剧风险;政策落地不及预期;研究报告使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险等。3CONTENTS目录CCONTENTS专 业 | 领 先 | 深 度 | 诚 信中 泰 证 券 研 究 所1数据库:管理数据资源的基础软件4图表:数据库系统结构示意资料来源:Towards Data Science,Collidu,中泰证券研究所1.1 数据库系统:数据、管理/应用软件与终端用户的统称◼ 数据库(Database,DB)数据库是结构化信息或数据的有序集合,一般以电子形式存储在计算机系统中。由数据库管理系统(Database Management System,DBMS)控制。DBMS能够与最终用户、应用程序和数据库本身进行交互以捕获和分析数据。广义上可将数据、数据库管理系统、应用软件以及对应的普通用户和管理用户统称为数据库系统(Database System,DBS)。数据库系统DBS5图表:数据库连接上下游资源资料来源:信通院云计算开源产业联盟,中泰证券研究所图表:数据库管理软件的功能架构资料来源:《数据库系统概念》,中泰证券研究所1.2 数据库软件的定位:计算机系统的核心基础软件◼ 数据库作为沟通企业应用软件和底层存储计算资源的纽带:◼ 数据库为上层应用提供高效的数据管理和操作功能。数据库提供了易于使用的接口和查询语言,使得应用程序可以轻松地与数据库进行交互。通过数据库连接,上层应用可以实现数据的存储、查询、更新、检索和删除工作,满足应用程序对数据的需求。数据库为底层基础资源提供统一的数据访问接口。通过连接底层基础资源,数据库能够直接与存储设备、网络通信和系统资源进行交互。这种连接能力使得数据库能够有效地管理数据的物理存储,实现数据的持久性和可靠性,同时也为应用程序提供了高度的可扩展性和可定制性。6图表:数据库发展历史资料来源:信通院,中泰证券研究所1.3 数据库发展历史:主要分为三个阶段◼ 数据库发展历程主要可以分为前关系型阶段、关系型阶段和后关系型阶段。7图表:网状模型示意资料来源:信通院,中泰证券研究所图表:层次模型示意资料来源:信通院,中泰证券研究所1.3.1 前关系型阶段(1960-1970):网状、层次数据库出现◼ 为解决“阿波罗登月”计划处理庞大数据量的需求,北美航空公司(NAA)开发出 GUAM(Generalized Update Access Method)软件。其设计思想是将多个小组件构成较大组件,最终组成完整产品。这是一种倒置树的结构,也被称之为层次结构。随后 IBM 加入 NAA,将 GUAM 发展成为 IMS(Information Management System)系统并发布于 1968 年,成为最早商品化的层次 DBMS。◼ 1963 年,通用电气公司的 Charles Bachman 等人开发出世界上第一个数据库管理系统(以下简称 DBMS)也是第一个网状 DBMS——集成数据存储(Integrated Data Store,IDS)。8图表:SQL支持关系型数据库资料来源:数据库标准语言SQL,中泰证券研究所1.3.2 关系型数据库阶段(1970-2008):SQL成为主流语言,RDB大规模应用◼ 1974年,Ingres原型诞生,为后续大量基于其源码开发的PostgreSQL、Sybase、Informix和Tandem等著名产品打下坚实基础。1977年,Oracle前身SDL成立。1978年,SDL发布Oracle第一个版本。20世纪80年代,关系型数据库进入商业化时代。1980年,关系型数据库公司RTI成立并销售Ingres。1983年,IBM发布Database2(DB2) for MVS,标志DB2正式诞生。1984年,Sybase公司成立。1985年,Informix发布第一款产品。1986年,美国国家标准局(ANSI)数据库委员会批准SQL作为数据库语言的美国标准并公布标准SQL文本。◼ 1987年,国际标准化组织(ISO)也做出了同样决定,对SQL进行标准化规范并不断更新,使得SQL成为关系型数据库的主流语言。 20 世纪 90 年代,Access、PostgreSQL 和 MySQL 相继发布。关系型数据库理论得到了充分的完善、扩展和应用。9图表:数据库模式发展历程资料来源:CSDN,中泰证券研究所1.3.3 后关系型阶段(2008至今):模型拓展与架构解耦并存◼ 随着信息技术及互联网不断进步,数据量呈现爆发式增长,各行业领域对数据库技术提出了更多需求,数据模型不断丰富、技术架构逐渐解耦,一部分数据库走向分布式、多模处理、存算分离的方向演进。◼ 为了解决大规模数据集合和多种数据类型带来的挑战,NoSQL 数据库应运而生,其访问速度快,适宜处理互联网时代容量大、多样性高、流动性强的数据。10图表:关系型与非关系型数据库分类资料来源:Github,中泰证券研究所1.4.1 根据数据模型分类:关系型Vs非关系型◼ 关系型数据库(Relational Database,RDB)以预定义的关系组织数据,将数据存储在一个或多个由列和行构成的表(tables)中,表之间通过特定的关系相互连接。截止2024年6月,全球关系型数据库共有330款,占比46%。◼ 非关系型数据库(Not Only S
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