数据库一体机简史：Exadata从构想到实现的柳暗花明
在之前的文章中，我曾回顾了Oracle一体机的最早构想，收到了很多读者的反馈。本篇我将进一步展开这个话题。时过境迁，我们不妨来复盘一下“因为相信，所以看见”。
01
可编程存储：Oracle的硬件开放初心
2008年，当拉里·埃里森（Larry Ellison）发布第一代Exadata一体机时，我就在旧金山的大会现场，坐在第二排。埃里森在发布会上使用的手稿现在就在我手中。手稿上有一行提示文字，提醒埃里森注意不要被机器刮到：“Larry，请注意，我们有一个精美的‘揭幕仪式’，配有图形、灯光和音效。机器将从舞台下方升起。（Larry, note that we have a fancy 'reveal' with graphics, lights and sound. The machine will come out from under the stage.）”
当时，Oracle发布了两款产品（如图1所示），我当时在现场听得有些懵，后来才想明白。最初Oracle试图发布的第一个产品其实是存储，即Exadata Programmable Storage Server。Exadata最初是为这款存储命名的，这也是Oracle计划销售的核心产品。而“数据库机（Database Machine）”是第二款产品。这款机器可以由任何第三方推出——只要Oracle的存储开放标准接口，支持通过标准的Infiniband交换机与计算节点连接，任何第三方就都可以构建属于自己的“数据库机”。只不过，最初这两者的硬件都是由HP提供的。
图1 Exadata首次发布的两款产品
事实上，HP已经将HP-UX的操作方法写入了手册（如图3所示）。
图3 HP-UX对Exadata的支持描述
02
升阳之变：Oracle的自主可控之路
然而，历史总是充满了转折和意外。2009年1月，Oracle宣布以74亿美元收购SUN公司。这笔收购震惊了整个IT行业，也彻底改变了Exadata的发展轨迹。SUN公司拥有强大的硬件技术，包括服务器、存储系统，以及在业界享有盛誉的Solaris操作系统。通过收购SUN，Oracle一举获得了完整的硬件能力，从软件公司转型为软硬件一体的厂商，走上了“软硬一体”的自主可控之路。
那么回过头来，以小型机为计算节点的传统SAN架构，是否能够无缝适配到Exadata存储架构体系上来呢？答案是可以的。在小型机国产化之后，服务器厂商就找到云和恩墨，希望与zData进行适配，以小型机作为计算节点、X86作为存储节点，推出针对数据库的一体机。这种模式与Oracle最初的架构设计非常相似。事实上，zData提供了底层存储节点，其核心是通过zStorage的分布式存储软件，向Power架构的小型机开放可共享的存储资源，从而实现基于Oracle RAC架构的“数据库一体机”。通过完整的技术验证，这种架构模式是可行的。但是最终的成败不在于可行性，而在于技术选择。在2020年代左右，“去IOE”已被中国用户普遍接受，其中去IE（IBM小型机和EMC存储）是最简单直接的，所以小型机慢慢退出了历史舞台。时至今日，zData一体机的计算节点以X86架构的服务器为主，CPU已支持鲲鹏、海光等国产处理器，实现了全栈国产化技术栈的整体交付。
在Exadata的社区中，曾经有过一个讨论：如果Oracle不改变初衷，开放计算节点，那么是否会更有助于Exadata的成功？
我认为答案是否定的。如果Oracle仅仅销售存储，其附加值有限，第三方硬件公司也很难为Oracle带货数据库机。我想Oracle也肯定是想明白了这件事，所以才坚定地收购了SUN公司，实现了数据库一体机的“自主可控”。通过Exadata一体机，Oracle的许可证模式获得了新的协同方式，实打实地推动了销售增长。收购了SUN公司之后，Oracle获得的硬件能力、Java、MySQL三件套就已值回“票价”。Oracle公司不愧是IT领域少有的并购整合大师，其并购历史堪称IT行业的教科书级案例。从PeopleSoft到Siebel，从BEA到SUN，每一次收购都展现了Oracle强大的整合能力。
在2009年9月Oracle OpenWorld大会上，Oracle推出了基于SUN硬件的Sun Oracle Database Machine，HP硬件被彻底替代。在这一版本中，Exadata存储服务器经过改装，每台服务器配置了4块96GB的闪存卡，整个系统总计提供5.3TB的“Exadata智能闪存缓存”（Exadata Smart Flash Cache）。Oracle将该产品重新定位为“首款面向OLTP的数据库机”。此时，开放硬件堆栈的理念显然已被放弃，而这一版本所宣传的对OLTP的支持也仅仅是为了升级版本的宣传需要，数据仓库仍然是当时Exadata的主要应用场景。
03
完全开放：zData将革命进行到底
云和恩墨作为创业公司，最初从数据库服务进入数据库赛道，无意中通过zData将Exadata最初的愿景进一步放大并实现了出来。用zData产品负责人熊军的话来说，zData的诞生并非从一开始就有清晰的蓝图，而是在服务客户的过程中逐渐摸索出一条路——那恰恰是Oracle在2008年提出、却在2009年放弃的路：开放的、可接入多种数据库计算节点的智能存储平台。
zData的核心是zStorage分布式存储软件（如图4所示），它向上层的数据库计算节点开放可共享的存储资源，支持通过高速网络（InfiniBand或RDMA over Ethernet）与计算节点互联。任何支持标准存储协议的数据库，理论上都可以将zData作为底层存储使用。正如熊军所言：“zData是第一款真正用一套软件承载通用数据库的智能存储平台。”
图4 zData的核心是zStorage分布式存储软件
事实上，zData已经成为一款专业的、硬件与数据库均开放的通用数据库存储平台。2024年，国内某大型金融机构在部署zData之后，迅速进行了多次扩容——这背后的逻辑并不神秘。该金融机构在国产化改造的过程中，同时引入了六种不同的国产数据库产品（各有其特定场景的优势）。如果每种数据库都配套独立的存储架构、存储设备、运维人员、备份策略，六套叠加，其复杂程度和成本是难以承受的。
数据库可以五花八门，而数据库存储zData的价值则在于以不变应万变——六种不同的国产数据库共享同一套存储技术栈，大幅降低了采购成本、简化了运维架构，同时没有牺牲任何一种数据库的核心性能。
Oracle对Exadata的坚持在云时代获得了丰厚的回报。如今，以Exadata为核心的Oracle数据库已经在各个主流公有云落地生根。图5展示了Oracle Exadata在AWS上的部署架构。
图5 Exadata@AWS的部署架构图
云和恩墨的zData同样在云上获得了新的机遇。凭借zData的开放性以及对多元数据库的友好支持，已有10余个省市选择将其应用在政务云或者行业云中，这其中包括北京、江苏、湖南、贵州等省市涉及国计民生的各类系统。
政务云场景的特殊性在于：不同的业务系统可能采用不同的数据库产品，而各个系统又需要高可用性、高安全性与统一管理。zData“通用存储底座”的定位，使其成为这类多数据库共存场景中的天然选择。
04
静待花开：历史的选择与技术的演进
回顾Exadata和zData的发展历程，我们可以看到技术演进的几个重要规律：
第一，技术路线的选择往往受制于时代背景，也反过来塑造时代。Oracle在2008年的开放架构设想，虽然技术上更开放，但是出于自身的商业考量，最终选择了封闭的道路。这一路线不仅使Exadata获得了市场成功，更为Oracle日后进军云计算打下了基础。而云和恩墨在国产数据库时代选择的开放策略，则顺应了中国市场碎片化、多元化的现实需求。在Oracle闭合的路线图之外，zData找到了一条属于自己的、甚至更接近当年Oracle初心的道路。
第二，开放与封闭各有优劣，关键在于找到适合的定位。Oracle选择封闭，是为了实现“自主可控”的最佳软硬件协同，从而提供卓越的性能与可靠性。zData选择开放，是为了适应多元数据库的需求，以降低用户的入门门槛和总体拥有成本（TCO）。在国产数据库的混沌时代，一套能兼容所有主流数据库的存储平台，本身就是一种极大的价值创造。不存在唯一正确的道路，适合自身资源禀赋和市场定位的路，才是最好的路。
第三，历史往往以意想不到的方式重演。Oracle最初设想的开放架构，最终由云和恩墨以另一种方式实现了出来。这或许就是技术创新的魅力所在——理想虽然可能暂时搁浅，但总会在另一个时间、以另一种方式重新绽放。
数据库一体机的发展史是一部技术创新、商业竞争和历史选择的交织史。在这个过程中，有坚持、有妥协、有成功、也有遗憾，但正是这些选择和决策，塑造了今天的技术格局。
正如开篇所说，”因为相信，所以看见“。这句话既是对技术先驱者的致敬，也是对未来创新者的鼓励。在技术的道路上，信念和坚持同样重要。Oracle与云和恩墨的故事正是这句话最好的注脚。
参考文献：