談?wù)勗茢?shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢

詹莊影

摘要：隨著云計(jì)算技術(shù)逐步進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用中，基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。本文介紹了云數(shù)據(jù)庫的概念及其特點(diǎn)，闡述了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的不足，并分析了云數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)，最后總結(jié)出了云數(shù)據(jù)庫的未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：云數(shù)據(jù)庫；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TP393.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0219-01

1 簡述云數(shù)據(jù)庫的概念及其特點(diǎn)

云數(shù)據(jù)庫是指被優(yōu)化或部署到一個虛擬計(jì)算環(huán)境中的數(shù)據(jù)庫，一般來說，將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化到云環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾點(diǎn)功能：第一，可以使用戶按照存儲容量和帶寬的需求付費(fèi)；第二，可以將數(shù)據(jù)庫從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方，這也是我們常說的云的可移植性；第三，可以實(shí)現(xiàn)按需擴(kuò)展；第四，可用性較高。由于云數(shù)據(jù)庫具有以上功能，在實(shí)際的使用過程中，云數(shù)據(jù)庫也逐漸表現(xiàn)出了它的優(yōu)勢。首先是云數(shù)據(jù)庫的部署，一般來說，用戶可以在RDS控制臺輕松地完成數(shù)據(jù)庫申請和創(chuàng)建，并且在極短的時間內(nèi)RDS實(shí)例便可以準(zhǔn)備就緒使用。[1]而對于RDS實(shí)例的管理，用戶也可以通過RDS控制臺對其進(jìn)行統(tǒng)一管理。

2 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的不足

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人們的信息傳播效率、范圍、信息量都得到了顯著提高，然而由于每天產(chǎn)生的海量信息，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫已經(jīng)無法承受這些信息帶來的壓力，并逐漸暴露出其中的不足之處。第一，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展性較差，由于信息時代的沖擊傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫需要處理更多的信息量，因此這就需要將數(shù)據(jù)庫進(jìn)行擴(kuò)展，然而由于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展性不足，因此往往不能滿足實(shí)際的信息處理需求；第二，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的讀寫性較差，對于數(shù)據(jù)庫來說只有具有良好的讀寫性才能及時地對信息數(shù)據(jù)處理進(jìn)行響應(yīng)，然而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)有受限條件角度，因此其讀寫性也受到了一定的影響，對于信息時代的海量信息處理無法及時地的進(jìn)行響應(yīng)；第三，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的維護(hù)成本較高，其主要原因在于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫在維護(hù)過程中需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)，在一定程度上增加了其維護(hù)成本。由此可見，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)不再適應(yīng)信息時代信息處理的需求。

3 云數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 動態(tài)擴(kuò)展

對于云數(shù)據(jù)庫來說，在理論上它是可以實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)庫進(jìn)行無限擴(kuò)展的，而這種無限擴(kuò)展的功能也能夠滿足用戶更多的需求，并且在擴(kuò)展過程中不會影響其它的數(shù)據(jù)庫，同時其擴(kuò)展步驟也比較簡單便于使用，因此，在數(shù)據(jù)庫的動態(tài)擴(kuò)展上云數(shù)據(jù)庫表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢。而實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)庫動態(tài)擴(kuò)展的關(guān)鍵技術(shù)，主要是依賴于云數(shù)據(jù)庫自身的服務(wù)管理。對于云數(shù)據(jù)庫的服務(wù)管理來說，它和Linux操作系統(tǒng)具有相似之處，即云數(shù)據(jù)庫也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)存儲位置的申請和回收，并重復(fù)利用。

3.2 分布式儲存

對于云數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲來說，它是采用的分布式儲存方式，而利用這種儲存方式，會出現(xiàn)多個節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫的連接。但對于云數(shù)據(jù)庫來說，即使其中的一個節(jié)點(diǎn)失效也不會影響其它節(jié)點(diǎn)的正常工作。而實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)庫這一功能的關(guān)鍵技術(shù)在于云數(shù)據(jù)庫采用的一致性hash規(guī)則。利用這一技術(shù)，即使在數(shù)據(jù)庫的使用過程中，其中的某個節(jié)點(diǎn)退出，也不會對其它正常運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)造成太大影響，而這也是使云數(shù)據(jù)庫具有高可用性的原因之一。與此同時，通過分布式儲存，經(jīng)過一定的時間間隔后，云數(shù)據(jù)庫會將數(shù)據(jù)自動復(fù)制到其它數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，從而提高了云數(shù)據(jù)庫的容錯能力。

3.3 資源共享

對于云數(shù)據(jù)庫來說，它是一種基于云技術(shù)的存儲服務(wù)，因此通常情況下云數(shù)據(jù)庫服務(wù)都是通過資源共享模式來進(jìn)行的。而通過資源共享，用戶可以花費(fèi)更少的租金從而獲得優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。而采用資源共享模式也具有一定的優(yōu)勢，其主要表現(xiàn)在于，即使部分用戶不再續(xù)租服務(wù)，其它用戶還可以循環(huán)使用，因此，站在這個角度來說，云數(shù)據(jù)庫的復(fù)用率較高，有利于降低用戶的存儲成本。

3.4 數(shù)據(jù)儲存的并行處理

云數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)儲存并行處理主要是為了處理信息時代的海量信息，通常情況下，如果將云數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理方式改為串行處理，那么將會使云數(shù)據(jù)庫的信息處理效率下降，從而需要花費(fèi)更多的時間進(jìn)行信息處理。因此，對于大規(guī)模信息處理，云數(shù)據(jù)庫都是采用的并行處理方式，而通過并行處理方式，則能夠在短時間內(nèi)將大規(guī)模信息進(jìn)行獲取和處理，從而更加適應(yīng)用戶的需求。而實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)儲存的并行處理依賴來兩種關(guān)鍵技術(shù)：一是分散存儲，利用這一技術(shù)，云數(shù)據(jù)庫可以將不同的數(shù)據(jù)存儲到不同的數(shù)據(jù)庫中，因此在提取數(shù)據(jù)的過程中，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行獲取；二是數(shù)據(jù)存儲的分表處理，利用這一技術(shù)可以將云數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)劃分為更小的單位，從而提高了數(shù)據(jù)并行處理的可能性。

4 云數(shù)據(jù)庫未來發(fā)展趨勢探析

4.1 “數(shù)據(jù)庫+大數(shù)據(jù)”融合發(fā)展趨勢

云時代，大部分公有云服務(wù)商都開始提供云端托管Hadoop產(chǎn)品與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的托管服務(wù)。而這些云端產(chǎn)品服務(wù)，更加適合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的業(yè)務(wù)，并且可以提供秒級或毫秒級的數(shù)據(jù)庫處理服務(wù)。而隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的海量收集、存儲、以及處理給傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫帶來了巨大的挑戰(zhàn)，而云端數(shù)據(jù)庫則可以將上述問題一一擊破，并且還能滿足部分高端用戶的需求在數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)、人工智能等方面的并行處理需求。由此可見，云數(shù)據(jù)未來的發(fā)展趨勢必然會朝向“數(shù)據(jù)庫+大數(shù)據(jù)”融合的發(fā)展趨勢。

4.2 運(yùn)維自動化發(fā)展趨勢

我們都知道雙11使阿里云數(shù)據(jù)庫處理的高峰時期，在雙11僅僅一天的數(shù)據(jù)寫入量就高達(dá)10TB，而在這種超高的數(shù)據(jù)容量壓力下，阿里云卻實(shí)現(xiàn)了對天貓?zhí)詫毾到y(tǒng)的100%承載。其主要原因在于阿里建立了健康評分機(jī)制，通過這種定期的打分機(jī)制，可以有效提升阿里云系統(tǒng)的效能和穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行和運(yùn)維的進(jìn)一步自動化。從阿里云的數(shù)據(jù)處理模式來看，今后的云數(shù)據(jù)庫勢必也會朝著更大的運(yùn)維自動化趨勢發(fā)展。

5 結(jié)語

總之，云數(shù)據(jù)的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的不足，為了能夠給用戶帶來更加完美的服務(wù)，云數(shù)據(jù)庫還需要得到進(jìn)一步的發(fā)展，只有不斷地適應(yīng)用戶的需求，并應(yīng)用到實(shí)際的工作當(dāng)中，云數(shù)據(jù)庫的發(fā)展才能更加適應(yīng)時代。

參考文獻(xiàn)

[1]肖寒，胡廣平.數(shù)據(jù)庫大數(shù)據(jù)量存儲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化. 2011，（02）.

[2]樊寧.云數(shù)據(jù)庫服務(wù)管理平臺設(shè)計(jì)工作探析[J].信息安全與技術(shù)，2016，（03）.

[3]毛笑非，劉蕊，杜偉，樊雪，陳典，左亞剛，孫秋寧.云數(shù)據(jù)庫在皮膚病患者臨床信息管理中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，（02）.

[4]劉桂蘭，王書海.云數(shù)據(jù)庫體系架構(gòu)研究分析[J].河北省科學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，（02）.

[5]舒煒，唐磊.從數(shù)據(jù)中挖掘價值——中國工商銀行大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的實(shí)踐與思考[J].中國城市金融，2015，（04）.

[6]宋麗華，姜家軒，張建成，田長錄，馬文征.黃河三角洲云計(jì)算平臺關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2011，（06）.endprint