基于“云计算”的数据库分析

基于“云计算”的数据库分析

摘要：云计算的潜在利益是压倒性的。然而，实现这些利益要求各方面支持云平台的云模型的关键是设计原则。设计的核心原则之一是动态的可扩展性，不幸的是，今天的数据库服务器，大部分是无法满足这一要求。文中介绍了云计算平台中的数据库技术，并从与云数据库的关系、云数据库现状和云数据库的发展趋势三个方面进行了分析。指出云计算带来了关系型数据库向非关系型数据库的转变。

关键词：云计算非关系数据库云数据库Daas

1 云计算与云数据库

1.1 云计算

最近，云计算模式一直受到媒体和博客圈中的重要关注。对一些人来说，云计算只不过是一个营销伞，它所包括的分布式计算，网格计算，效用计算和软件即服务，已经作为研究热点和商业话题。

云计算作为一种新技术提供了不同层次的服务，这就决定了其用户的公共性，即云计算服务于企业、政府、学术、个人等最终用户，也包括应用软件、中间件平台等“用户”。设备的多样性如各种规模的服务器、主机、存储设备以及各种类型的终端设备如：智能手机、各种智能传感器等设备。同时在商业上简化和标准了服务接口，及按需计费的商业模式。

云计算作为一种共用设施，它所提供的社会服务，称之为“公共云”，可以为托管应用和数据库的商业公司提供软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、基础架构即服务(IaaS)和数据库即服务(DaaS)。而作为企业信息化的集中计算平台来提供，称“私有云”，私有云是数据中心和网格技术的另一个进化结果，由需要有成千上万的服务器以及大型存储需求的任何一个组织建立起来的，私有云计算同样包含了云硬件、云平台、云服务三个层次。不同的是，云硬件是用户自己的个人电脑或服务器，而非云计算厂商的数据中心。公共云计算提供不了99.99%的正常运行时间，但运行时间却是企业数据中心管理人员最希望在服务协议中看到的条款，运行时间达不到要求，这对企业来说存在着一定的风险，而位于防火墙后面的私有云降低了在云中暴露数据的风险，也降低了在多租赁云环境中数据保护的担心。私有云相对公共云的一个问题是调用云服务时需要多个API，急需标准出台，假设亚马逊的API成为事实上的一种标准，那么它开发的私有云软件将与亚马逊的EC2 API保持良好的兼容性。

云计算是基于互联网的计算的最新发展。互联网的应用提供了一个共同的基础设施。因此，正如公共互联网催生民营企业内部网，云计算正在产生私有云计算平台。公共和私有云计算平台是希望提供云计算的好处，他们的客户。无论你是私人或公共的云，数据库是该平台的关键部分。因此，当务之急是你的云与云计算的数据库兼容,为了满足云计算的要求，还必须先了解云计算的好处。

云计算的好处：（1）降低成本：所有资源，包括昂贵的网络设备，服务器，IT人员等共享，从而降低了成本，特别是小到中等规模的应用和原型。(2)资本支出转移到运营成本：云计算使企业从资本转移支出（资本支出）资金运营开支（OpEx），使客户能够专注于增加在其职权范围内的核心价值，如业务和流程的洞察力，而不是建立和维护IT基础设施。总之，云计算允许你专注于创新的资金和资源。

(3)敏捷：提供按需实现了更快的设置和拆卸的上根据需要的资源。当一个项目的经费，你主动服务，那么，如果该项目被杀死，你只需云终止合同。(4)动态可扩展性：大多数应用的经验在交通尖峰。过度购买自己的装备，以适应这些尖峰相反，许多云服务能顺利和有效地处理这些峰值规模，以更加符合成本效益的支付即用即付模式。这也被称为弹性和亚马逊背后的名字弹性计算云（EC2）是。(5)简化维护：修补程序和升级正在迅速部署在共享的基础设施，因为是备份。

1.2 云数据库

任何信息系统都需要对数据（信息）进行计逻辑计算，最终存入数据库中。在“云计算”中，我们可以把信息系统的数据库简单得分为传统关系数据库，云数据库（DBaaS）和NoSql数据库。

传统应用的数据库大多数是商用关系型数据库、开源数据库，商用关系数据库经过多年发展，非常稳定可靠，但存在着价格昂贵、维护成本高、人员要求高等缺点而且在高并发、海量数据的情况下，需要很多开发技巧。这些传统应用的数据库有oracle、Licence 、mysql

等。

云数据库有SAAS厂商Salesforge提供了的，号称超过87200个组织在使用它；微软也提供了sql? azure，其开发工具与传统的sql server相一致。 和? sql zure 都是关系数据库，提供了事务的支持，两家厂商都宣称所提供的数据库可以按需购买，自动维护，自动容灾存储，水平扩展，海量存储等高扩展及高可用的能力。

NoSql 数据库，不提供关系模型、实时一致性，但是提供了高可用性及高扩展性，最著名的是google的bigtable 以及amazon的dynamo，开源的实现也很多如mongodb,hbase等。NoSql数据库由大型互联网公司，也就决定了它更适合大型互联网应用。但并不是所有的数据都有高一致性要求，NoSql数据库在信息系统高数据一致性要求下，就不怎么适合，但是可以作为企业应用的一个很好的补充。

2 云数据库现状

2.1 数据库最有影响的技术调查

旧金山- 2010年12月6日–对1200多个数据库专业人员对最新的数据库技术发展趋势进行调查。超过三分之一的受访者（34％）注定要运用作为对社会影响最大的技术云选定的数据库。虚拟化排名第二，27％的选票，以15％的固态磁盘排名第三，视觉调整以12％排名第四和协作技术，获得8％，轮出前五位。

从以上数据来看正如EMBA产品管理高级主管斯科特瓦尔茨所说，随着云数据库产品从亚马逊和微软、许多开源提供商的推出,大多数数据库专业人员将在2011年以某种形式参与云，从长远来看，云数据库的可扩展性和精简配置将会让用户受益，但在此同时，数据库管理员必须要学会在管理不可预测和控制的环境中分布式数据。

2.2 云计算环境的新型数据库

云数据库市场主要有Google´的Bigtable, Amazon的SimpleDB, 10Gen自己的Mongo, AppJet的AppJet 数据库以及甲骨文开源BerkelyDB等新型数据库。但Google和Amazon几乎主宰了整个云数据库市场。Google的Bigtable是一个管理结构化数据的分布式存储系统，其设计目的是为了扩展非常大数据存储系统，通过数千台服务器实现PB级数据存储，Google本身的网页索引，Google地球和Google金融都在使用Bigtable。Amazon的SimpleDB是一个高可用、可扩展，灵活的，非关系数据存储系统，存储和查询数据由开发人员向Web服务请求，其它工作由SimpleDB完成。Bigtable是作为Google云计算平台的一部分提供外部开发人员。

以上所提及的数据库没有一个是关系型的，都具有一些共同特征，正是这些特征使它们特别适用于服务云计算式的应用，这意味着云计算和这些非关系型数据处理模型有着齐头并进的发展趋势。

3 云数据库的发展趋势