PingCAP 黄东旭：Serverless 是数据库的未来形态

作者： 社区小助手原文来源：https://tidb.net/blog/1ff45c7d

30 年前，程序员要想写代码，必须使用复杂的汇编语言。

但在今天，几乎没有程序员知道如何使用汇编语言，更加简易的高级语言如 C++，C#，JAVA，Rust，Go 已成为开发主流。

随着科技浪潮的更迭，每一代开发者使用技术的方式都与过去完全不同。

正如开发语言的变革，作为 IT 系统核心基石的数据库技术也在持续演进，从复杂走向简单。

在近日的 PingCAP DevCon 2022 大会上，PingCAP 联合创始人兼 CTO 黄东旭表示，未来的开发者可能不知道数据库技术是什么，他们也不需要关心数据库技术是什么，因为 Serverless 正在降低数据库技术的复杂度，让技术变得无感化。

事实上，近年来 Serverless 概念的热度相当高，Gartner、Forrester 等知名咨询机构对 Serverless 投来关注的目光，AWS、阿里云、腾讯云等云计算大厂也在不断布局 Serverless 相关产品。可以说与 Serverless 的结合，再次为数据库的发展添了把火。

那么，Serverless 数据库到底是什么，有何价值？更进一步，Serverless 会成为数据库的未来形态吗？

数据库走向 Serverless

想要理解 Serverless 数据库，就要先了解数据库的发展历程。

在早期，用户普遍是自建数据库。作为最传统的数据库应用方式，用户在自己的机房中部署，不仅需要考虑物理部署和运维的方方面面，传统数据库的灵活性和可扩展性也很低，且价格昂贵、维护成本很高。

随着云计算的普及，数据库上云成为应用主流。数据库在云上以 PaaS 服务的形态、以租用服务的方式提供，用户不用再关心机房的物理部署。

由于这个阶段的云数据库只是简单地把数据库从本地迁移到云端，在架构上并没有做太多改变，因此数据库的弹性依然受限。

为了解决这一问题，云原生数据库出现了。

由于云原生数据库完全为云设计，让计算、存储资源完全解耦，使用分布式云存储替代本地存储，将计算层变成无状态，从而能够充分发挥云的优势，具备弹性可扩展的特性，让用户不需要担心日常业务扩容问题。

但云原生数据库也有自己的瓶颈，即不能按需自动缩放，也不能按更小粒度实现按使用量付费。当用户遇到数据库扩容的突发需求时，就只能根据业务实际使用情况手动调整数据库容量大小。

尽管这种方式的确可行，但却会耗费大量的时间和成本。即使是数据库方面的专家，面对波动剧烈的应用，在兼顾性能及成本的情况下，要手动管理数据库容量也并不是一件容易的事情。

在此背景下，Serverless 数据库出现了。

由于具备完全自动化的扩容能力，Serverless 数据库能够随着用户业务的请求数的增加和减少，智能化的“膨胀”和“缩小”，实现资源的自动“吞吐”。当流量洪峰来临时，可以自动调配资源支持；流量进入低谷时，则可以自动释放掉资源，节约成本。

这种能力正是 Serverless 理念的体现，将数据库底层和业务不相关的部分抽象出来，为开发者提供直接的运行环境，让开发者不需要关心服务器基础设施，就可以直接调用函数平台完成函数运行。

服务器的逻辑和状态也是由服务提供方管理，服务只有在需要的时候才会自动伸缩，从而让数据库获得了极致的弹性，且开发者不用再为复杂的底层基础设施所困扰。

Serverless 数据库的价值

Serverless 概念的火爆，让 Serverless 数据库获得了越来越多的关注。

其实从开发者的角度不难理解，为什么 Serverless 数据库一出现就受到了广泛的追捧。

一项名为“在你的组织内部到底是谁在选择 Database ”的调查显示，架构师、开发者、DBA 三者作为数据库软件真正的用户，日常工作时间中有 41% 的时间都在做基础设施维护，如买服务器、部署服务器、运维等等，只有 39% 的时间在做业务创新。

随着数据架构越来越复杂，数据库越来越多，每一种数据库都有一套自己的技术，开发者要学习的东西也越来越多。要解决这种复杂性，释放开发者的生产力，让他们有更多的精力关注业务创新，Serverless 带来的抽象就必不可少。

在 PingCAP 联合创始人兼 CTO 黄东旭看来，抽象程度越高，开发效率越高。

从传统数据库上云到云原生数据库，已经一步步将云基础设施能力以及数据库内核层面能力抽象化，让数据库得以支撑高效的应用开发迭代。如今，Serverless 在云原生基础上进一步抽象，可以让开发效率再次提升。

                                                                                     PingCAP联合创始人兼CTO 黄东旭

因此，黄东旭认为，Serverless 是云原生走向成熟之后演变出的开发模式，Serverless 数据库是云原生数据库发展的必然结果。

“对于所有创新的数据库公司来说，如果前两年的门票是云原生，那么今年的门票就变成了 Serverless”，黄东旭表示。

在高度的抽象下，Serverless 数据库带来的价值显而易见：

第一，创建便捷。Serverless 数据库的创建，用户不需要关心任何部署细节，几十秒内即可一键创建，召之即来，挥之即去。

第二，自动缩放。用户不需要考虑基础设施，Serverless 数据库可以根据业务负载变化自动匹配。当业务吞吐达到一定程度，不用再停下来加服务器，系统会自动进行扩展；当业务峰值下降，系统能自动缩回，甚至缩到 0。

第三，节约成本。Serverless 数据库能够提供更细粒度的计费，按照实际使用付费，不使用则不计费。

第四，和应用开发体验深度整合。在过去数据库只关心性能、稳定性等各种指标，很少从开发者使用的角度来设计。

Serverless 的出现，让数据库开始真正从用户角度出发，融入到现代的开发应用过程中，帮助用户更快、更流畅的构建应用。

以 PingCAP 发布的 TiDB Cloud Serverless Tier 为例，作为一款在线的、全自动的 HTAP Serverless 数据库服务，开发者只需点击几下，就可以部署和配置一个具备完整功能的 Serverless TiDB 数据库，能够满足用户自动扩缩容的实时需求，而无需管理服务器基础设施。

同时，开发者也无需为 TiDB Cloud Serverless Tier 预付费用，可以按照实际提交的 SQL 请求和实际使用的存储来付费，是一种性价比很高的数据库使用模式。

在实际应用中，TiDB Cloud Serverless Tier 也证明了自己的价值。之前在云上启动一个新的 TiDB 集群需要 15 分钟，如果用户自己部署时间可能更长，而现在启动 TiDB Cloud Serverless Tier 只要 20 秒。同时，TiDB Cloud Serverless Tier 还降低了 TiDB 在云上的成本，仅最小集群就将成本降到了 1/5。

“想象一下，如果启动时间缩短到三五秒钟，而且你不用关心它（TiDB Cloud Serverless Tier）的扩展性，即使业务流量变得巨大无比，它也能够很好地扩容上去，没有流量的时候，它还能自动缩回来，这会极大地改变开发应用的使用流程和体验”，黄东旭表示。

Serverless 数据库走向千行百业

作为一种前沿技术，Serverless 并非只是科技企业或大企业的专属，更是中小企业的福利，Serverless 数据库可以广泛应用在电商、快消、金融、电信等各行业的业务场景中。

据 PingCAP 联合创始人兼 CTO 黄东旭观察，在 TiDB Cloud Serverless Tier 推出一个月以来，用户除了大型企业，大部分为中小型的腰部用户，他们自己就可以快速开通使用服务。

有趣的是，这群用户并不是以往数据库的核心用户如：架构师、DBA 等，他们并不那么懂数据库技术，却能很快把 Serverless 数据库用起来。

这恰好是 Serverless 技术最好的价值体现——使用简单、价格便宜，这样数据库永远是用户的追求。

PingCAP 作为一家在全球拥有 3000 多家企业用户且运营着自己开源社区的数据库创新厂商，始终将“满足用户需求”放在第一位，如今快速推出 Serverless 数据库，也正是对用户需求的敏锐洞察和响应。

事实上，Serverless 技术仍处于早期阶段，能够打造 Serverless 数据库的厂商并不多，基本上集中在公有云厂商中，以 Serverless 数据库匹配自身的云基础服务业务。PingCAP 作为独立第三方数据库厂商，之所以能够率先推出 Serverless 数据库，究其原因主要有两点：

第一，技术领先，持续创新。

持续创新是 PingCAP 长久以来一直坚持的原则，也是 PingCAP 保持竞争力的秘诀之一。

PingCAP 创始人兼 CEO 刘奇曾谈到 PingCAP 对于创新的理解：“TiDB 在整个架构的演进过程也是逐步的分阶段的，最早的 TiDB 叫 NewSQL，跟随着 PingCAP 的步伐，行业中涌现出一大批数据库都叫 NewSQL；2017 年 PingCAP 提出了 HTAP 架构，后来的数据库也都提到了 HTAP。”

凭借领先的 HTAP 技术能力，PingCAP 入选《Forrester Wave: Translytical Data Platform, Q4 2022》报告，并进入“Strong Performers”象限，成为中国唯一入围的数据库厂商。

TiDB 作为一款基于 HTAP 架构的云原生分布式数据库，本身就是一个存储、计算分离的架构，拥有云的优势，可以实现灵活的资源伸缩、弹性缩容、业务连续性保障，支持用户在云上的数据库中同时运行关键业务交易和实时分析任务，而这种领先的技术架构也为演进到 Serverless 数据库打下了坚实基础。

在原有的云原生特性上，TiDB 充分利用云上基础设施，在架构层面进行云原生的升级改造。

一方面引入云厂商的共享存储，在 TiKV 层实现从 Shared nothing 架构向 Shared everything 架构的升级。

另一方面，为了降低数据库系统的复杂度，数据库的微服务化改造，让任何可分离的组件都可以服务化（API 调用），从而打造出了 Serverless 数据库。

不难发现，PingCAP 追求的是一种刻在骨子里的“简单”，在解决所有用户面对数据库的困难问题时，将复杂的留给自己，将简单赋予客户。

第二，围绕开源，拥抱用户。

从成立之初，PingCAP 就以开源作为核心战略，开源是 PingCAP 的基因。

基于开源社区强大的“生命力”，PingCAP 拥有分布在全球 45 个国家和地区的 1895 位开发者。其中，PingCAP 以外的贡献者占比超过 75%，其中近 20% 为企业决策者。

正因为紧密围绕开源社区，PingCAP 能够很好的倾听开发者，及时获取极致的用户场景，想用户所想，做用户所需。

通过全球范围的社区技术协作，PingCAP 能够快速迭代 TiDB 产品和生态，将产品价值真正交付给客户使用。

数据库的终极方向是技术无感化

作为未来十年云计算的重要趋势之一，Serverless 已经展示出不俗的潜力，Serverless 数据库正在成为大势所趋。

正如中国信通院云大所副所长魏凯所说，在全球经济下行的今天，企业需要以更低的成本、更高的效率来管理日益增长的数据资产，如何更好的使用云上基础设施服务、更精细化的管理云上数据库，Serverless 正是未来的方向。

但 Serverless 是数据库的最终形态吗？Serverless 数据库的下一步又将走向何方？

在 PingCAP 联合创始人兼 CTO 黄东旭看来，Serverless 数据库的未来方向，是提供流畅的开发体验，提升每一个应用开发者的幸福指数。“数据库本来就应该是很简单的东西，开发者不需要去了解数据库底层到底是怎么实现，怎么才能够用好，而是可以花更多的时间去关注业务创新，关注那些真正重要的事情”。

更进一步，黄东旭认为，技术无感化将是数据库乃整个基础设施软件的终极目标。“在未来，开发者所关心的应该只有数据操作的 API，这一层才是离业务更近的东西。另一方面，当 Serverless 在云上被提供后，数据共享、交换就变成了一个很自然或者很简单的事情，那时候可能会出现一个叫做‘Data market’的新商业模式”。

结语

伴随技术演进和产业发展的螺旋式上升，Serverless 正在登上历史舞台，主导下一个十年云的发展。从全球来看，今天的数据库如果还没有走上 Serverless 的路线，那么在未来几年将会彻底失去领先性。

Serverless 作为数据库的未来形态，最终将带来极致的简单和价值。这个过程既需要用户心智的建立，也需要如 PingCAP 这类领先服务商持续完善产品能力。

正如黄东旭所说，“技术无感化是我们终极的前进方向，也是作为一个基础软件提供商的担当”。