CCF数据库专委会：2021年十四五数据库发展趋势与挑战（48页）.pdf

1、 1 “十四五”数据库发展趋势与挑战 CCF 数据库专委会 2021 年 12 月 2“十四五”数据库发展趋势与挑战 陈群、陈跃国、崔斌、范多锋、高云君、李国良、李战怀、毛睿、潘安群、彭智勇、钱卫宁、童咏昕、屠要峰、王晓阳、杨晓春、姚斌、袁野、周立柱（作者按姓名拼音字母顺序排列）为了总结数据库研究进展、展望十四五期间发展趋势、形成数据库领域发展共识，数据库专委会于 2021 年 7 月 21-24 日在甘肃敦煌组织了首届 CCF 数据库启智会。启智会邀请了 18 位国内数据库专家参与研讨。与会专家逐一介绍了对数据库相关研究方向未来发展趋势的思考，之后所有专家进行了广泛深入的研讨。会后与会专家撰

2、写了相关研究方向的未来发展趋势，最后形成了“十四五”数据库发展趋势与挑战报告。3 目录目录 摘要摘要 .4 4 ABSTRACTABSTRACT .5 5 1 1 前言前言 .6 6 1.1 新型数据库系统.6 1.2 新型数据库技术.6 1.3 数据科学.7 1.4 数据库生态建设.7 2.2.数据库发展趋势与挑战数据库发展趋势与挑战 .8 8 2.1 云原生数据库.8 2.2 分布式数据库.9 2.3 端边云数据库.13 2.4 AI 原生数据库.14 2.5 数据库新技术.18 2.5.1 新硬件驱动的数据管理.18 2.5.2 智能化数据管理.19 2.5.3 多模态数据管理.22 2

3、.5.4 数据安全隐私计算.24 2.5.5 其他数据管理技术.31 3.3.数据科学的发展趋势数据科学的发展趋势 .3232 3.1 数据科学基础.32 3.2 数据科学方法.34 4.4.国产数据库生态建设国产数据库生态建设 .3737 4.1 数据库评测基准建设.37 4.2 数据库开源生态建设.39 4.3 产学研用深入合作.40 4.4 小结.41 5.5.总结总结 .4141 参考文献参考文献 .4242 4 摘要摘要 在数据库六十年来发展过程中，数据库系统和技术得到了蓬勃发展。本文主要讨论数据库系统的发展趋势以及数据库技术的前沿热点。本文首先计算模式的改变和应用需求变化对数据库系

4、统形态起到了至关重要作用，也推动了数据库架构的迭代更新。（1）线下数据库到云数据库的转变：数据库部署形态从传统的线下部署转变到云上部署，而为了提升云上数据库竞争力，基于计算存储分离的云原生数据库得到了广泛关注。（2）集群数据库到分布式数据库的转变：随着大数据时代的到来，数据库从单机主备、集群模式，逐步发展到分布式数据库模型，而分布式查询优化、分布式事务和分布式一致性协议等技术也得到了快速发展。（3）端边云协同数据库：随着移动互联网和数字孪生的普及，端边云协同的数据处理得到了广泛关注，而异构智能设备上的分布式数据协同与一致性管理需要深入研究与发展。（4）AI 原生数据库：随着智能时代到来，AI

5、和数据库的结合也成为了研究热点，一方面通过 AI 技术优化数据库的设计和管理（例如学习型索引、学习型代价估计、智能参数调优等），另外一方面通过数据库系统和技术降低 AI 使用门槛，普惠 AI。本文从云原生数据库、分布式数据库、端边云协同数据库、AI 原生数据库四个方面讨论数据库系统研究进展。其次，数据库技术近年来也得到了迅速发展，主要包括基于新型硬件的数据管理、智能数据管理、多模数据管理、数据安全和隐私保护，本文详细讨论这些新技术的未来发展趋势。第三，在大数据时代，数据科学也得到了迅猛发展，本文也详细讨论了数据科学的未来发展趋势和研究热点。最后本文还讨论了国产数据库生态建设和“产学研用”深入合

6、作等问题。5 Abstract In the last six decades,database systems have been widely developed and deployed.This paper discusses the research challenges and trend of database systems and techniques.Firstly,the evolution of computing architecture and application requirements have played a vital role in database