云數(shù)據(jù)庫研究

摘 要：云計算的飛速發(fā)展，使得云數(shù)據(jù)庫的價值得到了突顯和重視，互聯(lián)網(wǎng)的整體市場面臨著新的規(guī)劃。本文對云數(shù)據(jù)庫進行概述，簡單的分析了涉足云計算的開發(fā)商Google、Amazon的不同的云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。

關鍵詞：云數(shù)據(jù)庫；云計算；Google；Amazon

中圖分類號：TP311.13

云計算在IT技術中是一種最新的發(fā)展，受到了廣泛的關注。云計算的發(fā)展空間非常大，目前已經(jīng)涉足云計算的商家有Google、Amazon、Microsoft、Sun等等。隨著云計算技術的持續(xù)進展，已經(jīng)在在多個領域形成了影響，例如比較典型的數(shù)據(jù)庫領域。云數(shù)據(jù)庫市場對數(shù)據(jù)庫技術也有著很大的影響，因此，人們也逐漸開始關注云數(shù)據(jù)庫的相關問題，如云數(shù)據(jù)庫的體系架構、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)安全等等。本文對云數(shù)據(jù)庫以及云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品進行簡單分析和探討。

1 云數(shù)據(jù)庫的概述

云數(shù)據(jù)庫是一種云計算技術，其建立在SaaS的應用上。云數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比，具有較強的存儲能力，同時還防止了多重配置，為軟件、硬件的更新、升級帶來了方便。云計算能夠?qū)ΥT大的虛擬計算資源進行自我維護，以便提供出多種IT服務。用戶在使用云計算的時候，可以按照自己所需進行付費，一方面使用的條件有所降低，另一方面也減少了開銷。

在云數(shù)據(jù)庫的應用中，用戶不需要對云數(shù)據(jù)庫的底層進行詳細的了解，全部底層硬件均為虛擬化，對用戶來說就是透明的。其如同一個在單一服務器上運行的數(shù)據(jù)庫，使用十分的快捷、操作方便，而且還能夠獲取理論上幾乎是無限的存儲與處理能力。

1.1 云數(shù)據(jù)庫的特性

（1）云數(shù)據(jù)庫具有動態(tài)可擴展性。在理論上來說，云數(shù)據(jù)庫具有無限可擴展性，能夠達到持續(xù)增加數(shù)據(jù)存儲的要求。其可以在持續(xù)變化的基礎上，以出色的彈性來完成各項任務。比如客戶端在不同時期的需求量會不所不同，會出現(xiàn)指數(shù)級的增長或減退，對于數(shù)據(jù)存儲資源就需要分配出額外的數(shù)據(jù)庫來處理，給予相應的增加或者是釋放，這個過程相當?shù)亩虝?，大概只要幾分鐘就足夠?/p>

（2）云數(shù)據(jù)庫具有高可用性。其不會出現(xiàn)單點失效的問題，當一個節(jié)點出現(xiàn)了失去效用時，其余的節(jié)點就會立即進行替補，繼續(xù)完成事務。并且在云數(shù)據(jù)庫中，大部分的數(shù)據(jù)都會是復制的，而且在地理上也不是同一個區(qū)域，都是分布開來的。一些供應商將數(shù)據(jù)中心分布在多個地區(qū)，在不同地區(qū)實施數(shù)據(jù)復制，這樣就可以高水平的容錯能力。

（3）云數(shù)據(jù)庫的使用代價不高。云數(shù)據(jù)庫往往是采用多租戶的形式，此種資源共享的形式可以為客戶減少很大一部分的費用；同時，用戶根據(jù)自己對資源的需要進行付費，不會有資源浪費的現(xiàn)象出現(xiàn)。此外，云數(shù)據(jù)庫底層存儲基本上都是通過大量的廉價商業(yè)服務器，使成本降低。

（4）云數(shù)據(jù)庫使用方便。云數(shù)據(jù)庫的客戶端不需要對設備進行操作控制，也不需要對其進行了解，簡簡單單的一個有效鏈接字符串就完全能夠進行云數(shù)據(jù)庫。

（5）可以進行大規(guī)模并行處理。支持實時提供多種應用解決方案。

1.2 云數(shù)據(jù)庫的影響

（1）改變企業(yè)管理數(shù)據(jù)的方式。目前有很大一部分的企業(yè)開始關注云數(shù)據(jù)庫。在中小企業(yè)中，云數(shù)據(jù)庫能夠為他們在Web上提供了快速構建多種數(shù)據(jù)庫應用的平臺，會有越來越多的本地數(shù)據(jù)和服務轉(zhuǎn)移到云數(shù)據(jù)庫中?？蛻舳丝梢栽谌魏吸c利用終端設備對企業(yè)數(shù)據(jù)實施全方面的處理。另外，云數(shù)據(jù)庫還能夠?qū)ζ髽I(yè)開展短期項目給予非常有力的支持，使企業(yè)不用為了開展單個工項目而付出昂貴的費用來建立數(shù)據(jù)庫，將開銷降到最低。不過云數(shù)據(jù)庫還需要進一步的完善，中小企業(yè)才能夠獲得云數(shù)據(jù)庫提供更多的支持。對于大企業(yè)來說，云數(shù)據(jù)庫則并不是最好的選擇，大企業(yè)往往都會建造屬于自己的數(shù)據(jù)平臺。

（2）推動數(shù)據(jù)庫技術的更新。理論上來說，云模型提供了近乎無限的處理空間和能力，所以，云模型對數(shù)據(jù)庫的設計方式產(chǎn)生了重要的影響，必然會推動數(shù)據(jù)庫技術的更新。新一代的數(shù)據(jù)庫技術要求數(shù)據(jù)庫可以充分、柔韌的處理各種不同的數(shù)據(jù)，而不是傳統(tǒng)的以強制的方法將數(shù)據(jù)套入到設計好的數(shù)據(jù)結構中。

（3）促進數(shù)據(jù)庫市場的再分配。數(shù)據(jù)庫市場一直都被一些數(shù)據(jù)庫供應商所壟斷。隨著云數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生，并取得了良好的發(fā)展，在市場中也占有了一定的位置，導致數(shù)據(jù)庫市場將要面臨重新分配。比如Amazon和Google等一些之前并沒有與數(shù)據(jù)庫業(yè)務相關的企業(yè)，隨著云計算的來襲而開發(fā)了云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。而實際上，Amazon與Google卻是數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的帶頭者，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫供應商卻是仿效者，同時也出現(xiàn)了一些新的云數(shù)據(jù)庫供應商，所推出的產(chǎn)品都都十分具有影響力，數(shù)據(jù)庫市場的再分配是必然趨勢。

2 云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品分類

云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品大致可分為三類，即：①Teradata，Oracle，IBM DB2以及Microslft SQL Server，這些都是由傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫廠商提供；②Amazon，Google以及Yahoo，這些都是由云供應商所提供；③Vertica，LongJump以及EnterpriseDB，這些由一些新興的小公司提供。

從目前來看，盡管有一部分云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品在一定程度上滿足了對少量數(shù)據(jù)進行管理的需求，比如GoogleBigTable，HBase等等，不過其并沒有走進完善階段，僅僅是一個云數(shù)據(jù)庫沒有定型的模式。如果想要利用這些系統(tǒng)對操作和管理種類應用，還需要對其做出進一步研究，使其成熟、完善。

2.1 Amazon的云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品

Amazon云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品可以說是引領者，其不僅可以提供著名的S3存儲服務和EC2計算服務，而且還支持云的數(shù)據(jù)庫服務Dynamo。其采用“鍵/值”進行存儲，數(shù)據(jù)并沒有結構化，其要求客戶來親自完成對值的解析。這個系統(tǒng)中的鍵并沒有采用字符串來實施存儲，而是通過md5-key實施存儲，所以其只支持key訪問，不提供查詢服務。Amazon能夠提供查詢服務的系統(tǒng)是SimpleDB，可以說其是Dynamo存儲的支援，其主要是應用于一些不需要關系數(shù)據(jù)庫的Web開發(fā)者。

RDS是Amazon提供的一種Web服務，其能夠允許用戶在云環(huán)境下創(chuàng)建、操作關系型數(shù)據(jù)庫。Amazon還有許多主流數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。

2.2 Google的云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品

Google BigTable是一種大規(guī)模數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其可以達到弱一致性目的，能夠處理Google內(nèi)部大量的格式化或者是半格式化的數(shù)據(jù)。Google的很多應用都建立在這個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上，例如Web索引、Earth等等。其支持用戶對實施動態(tài)控制。Google BigTable通過分布式Google文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)文件進行存儲，以分布式鎖服務為基礎，通過簇管理系統(tǒng)來進行各種運作。Google BigTable與Amazon SimpleDB有許多相似之處，從多方面衡量，Google BigTable并不是一個真正的DBMS，其不能支持事務和數(shù)據(jù)的一致性。

Fusion Tables也是Google開發(fā)的云計算數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，其主要是以數(shù)據(jù)空間技術為基礎。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫截然不同，對于RDBMS中管理不同類型數(shù)據(jù)的難題，其可以輕松的處理。Fusion Tables能夠支持100MB的表格文件上傳，能夠輕松解決大規(guī)模數(shù)據(jù)操作。

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作者簡介：許振霞（1981-），女，山東淄博人，計算機教師，助教，工程碩士，研究方向：計算機應用。

作者單位：淄博師范高等專科學校，山東淄博 255130