下一代數(shù)據(jù)庫的三要素：云、平臺即服務(wù)和開源

David Yahalom Charles

為什么越來越多的企業(yè)正在變革其下一代數(shù)據(jù)庫體系架構(gòu)，將重點放在解決方案而不是服務(wù)器上，并充分發(fā)揮開源數(shù)據(jù)庫技術(shù)的價值？

2017年是數(shù)據(jù)庫技術(shù)市場的關(guān)鍵一年，出現(xiàn)了幾次大規(guī)模典范式的轉(zhuǎn)變，而且沒有任何跡象表明這種轉(zhuǎn)變會很快停止。企業(yè)正在拋棄幾十年來為一代又一代應(yīng)用程序提供支持的傳統(tǒng)的單一數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而采用更優(yōu)化、更敏捷、能夠自我管理的以云為中心的數(shù)據(jù)平臺策略。

隨著對規(guī)模、安全、性能、高可用性，以及可能是最重要的成本和操作優(yōu)化需求的不斷增長，我們可以確定推動下一代數(shù)據(jù)庫體系架構(gòu)眾所周知的“2.0版本”發(fā)展的三要素：

1.客戶明確地以云為中心。

2.客戶越來越多地依賴于平臺即服務(wù)數(shù)據(jù)庫解決方案。

3.客戶采用開源數(shù)據(jù)庫引擎。

想驗證企業(yè)的IT數(shù)據(jù)庫策略與數(shù)據(jù)庫市場走向的整體方向是否一致？你所要做的就是今后一定要接受這些原則。讓我們更詳細地來探討其含義。

以云為中心的數(shù)據(jù)庫時代

早在2014年，當微軟重新關(guān)注并變革其整個軟件和服務(wù)戰(zhàn)略時，首席執(zhí)行官Satya Nadella就提出了“移動優(yōu)先，云優(yōu)先”的口號。Nadella指的是微軟在移動和云服務(wù)以及解決方案方面所開展的新工作。似乎整個企業(yè)市場都積極接受類似的一系列優(yōu)先舉措。

例如，據(jù)麥肯錫的《IT即服務(wù)云和企業(yè)云基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)查》，企業(yè)采用云作為工作負載的主要環(huán)境，其比例預(yù)計將從2015年的10%躍升到2018年的51%。麥肯錫還指出，企業(yè)傾向于選擇超大規(guī)模云解決方案提供商，例如，亞馬遜、谷歌和微軟。

甚至非常傳統(tǒng)的企業(yè)——他們的IT部門規(guī)模龐大，員工精通業(yè)務(wù)，長期以來進行了大量的投資，在數(shù)據(jù)中心運營方面有數(shù)十年的經(jīng)驗，即使這樣，這些企業(yè)也發(fā)現(xiàn)不得不接受以云為中心IT戰(zhàn)略的固有優(yōu)勢。

然而，僅僅在企業(yè)使命宣言中揮舞“云”旗幟是不夠的，甚至可能令人感到難以理解。你是否打算把現(xiàn)有服務(wù)器從本地數(shù)據(jù)中心直接遷移到云（IaaS），或者更進一步，開始為自己的數(shù)據(jù)庫采用原生云解決方案？

雖然直接遷移（IaaS）策略有助于減少IT管理開銷，大幅度提高運營靈活性，并且具有很高的可用性，但對于很多“云優(yōu)先”的企業(yè)來說，這只是蜻蜓點水，并非全面采用云解決方案和服務(wù)。

從考慮服務(wù)器到考慮服務(wù)

據(jù)Gartner的《2017年P(guān)aaS主要趨勢》，企業(yè)客戶越來越多地采用平臺即服務(wù)（PaaS）作為戰(zhàn)略舉措，更多的客戶認為PaaS將成為今后平臺交付的主要形式。

原因很簡單，PaaS數(shù)據(jù)庫技術(shù)是自管理的和自操作的。這些解決方案極大地減少了維護數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)的操作開銷，從而使得IT員工（特別是數(shù)據(jù)庫管理員）能夠把更多的時間和精力投入到以應(yīng)用程序為中心的工作中，不必對非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)設(shè)施進行日常維護，因此，在業(yè)務(wù)上會更加成功。

數(shù)據(jù)庫軟件和云供應(yīng)商在PaaS數(shù)據(jù)庫解決方案上傾注了大量的研發(fā)力量，這成為云領(lǐng)域大企業(yè)（亞馬遜、微軟、谷歌和甲骨文）之間最重要的差異化因素之一。

早在2014年，亞馬遜就發(fā)布了Aurora，這是一個完全托管的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫引擎，它同時具備了高端商業(yè)數(shù)據(jù)庫的速度和可用性以及開源數(shù)據(jù)庫的簡潔和成本效益。此外，或許更重要的是，Aurora是AWS的原生PaaS數(shù)據(jù)庫解決方案。自發(fā)布以來，Aurora備受關(guān)注。今年，在亞馬遜的年度re：Invent大會期間，亞馬遜進一步提升了其云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，宣布Aurora Serverless作為完全托管的“抽象化”數(shù)據(jù)庫，用戶能夠以秒為單位支付所使用的數(shù)據(jù)庫資源。

雖然亞馬遜云解決方案的創(chuàng)新和顛覆是顯而易見的，但PaaS數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品卻在全行業(yè)掀起了波瀾。甲骨文作為傳統(tǒng)高端企業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫軟件市場的領(lǐng)導者之一，也是數(shù)十年一直投入研發(fā)來創(chuàng)建世界上最強大、最優(yōu)化、最可配置、最可調(diào)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的一家大企業(yè)，在今年的年度OpenWorld大會上推出了自己的“自驅(qū)動”數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。根據(jù)其首席技術(shù)官Larry Ellison對自主數(shù)據(jù)庫云的部分愿景，甲骨文把重點放在了自驅(qū)動、自擴展和自修復(fù)數(shù)據(jù)庫解決方案上，希望能夠取代與Oracle數(shù)據(jù)庫調(diào)優(yōu)、打補丁、更新和維護相關(guān)的人工工作。

不僅僅是亞馬遜和甲骨文。微軟也提供了Azure SQL DB，這是一種完全托管的關(guān)系型云數(shù)據(jù)庫服務(wù)，嘗試自動調(diào)整數(shù)據(jù)庫以提高性能，增強保護能力。Azure SQL DB是微軟的PaaS產(chǎn)品，結(jié)合了SQL Server和Azure（微軟的云平臺）的高端功能、性能和特性。

開源數(shù)據(jù)庫引擎的興起

在特性和功能方面，商業(yè)數(shù)據(jù)庫引擎（Oracle、SQL Server和DB2，等等）是遙遙領(lǐng)先的。事實上，這一直是他們收取高許可費用的傳統(tǒng)理由。然而，開源數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)已經(jīng)成熟，極有可能替代專有商業(yè)數(shù)據(jù)庫引擎。特別是近年來，隨著PostgreSQL和MySQL的進步，情況更是如此。對于很多應(yīng)用情形來說，這些開源數(shù)據(jù)庫能夠與商業(yè)數(shù)據(jù)庫市場上的主流產(chǎn)品相媲美。

對于那些一直關(guān)注數(shù)據(jù)庫行業(yè)狀況的人士來說，不會對開源數(shù)據(jù)庫引擎應(yīng)用的激增感到驚訝。早在2015年，Gartner的一份報告就預(yù)言了開源數(shù)據(jù)庫會被廣泛接受：據(jù)Gartner的報告《2015年開源RDBM的狀態(tài)》，“到2018年，70%以上的內(nèi)部新應(yīng)用程序?qū)⒃贠SDBMS上開發(fā)，50%的現(xiàn)有商業(yè)RDBMS實例將完成轉(zhuǎn)換或者在轉(zhuǎn)換過程中?！?/p>

此外，如果在云中部署自己的開源數(shù)據(jù)庫，那么能夠克服開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的最大缺點——與專用同類數(shù)據(jù)庫相比，它們?nèi)鄙倌承└叨颂匦浴?/p>

例如，甲骨文和微軟都提供了一種異步消息傳遞/排隊機制，直接內(nèi)置到了它們的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中。甲骨文稱之為Advanced Queueing，而微軟的是Service Broker。PostgreSQL和MySQL本身都沒有提供類似的功能。在開始全面使用開源數(shù)據(jù)庫技術(shù)之前，應(yīng)該跳出常規(guī)思維來解決這一潛在問題。

云中救援

通過利用主要云平臺提供的功能和特性，并把這些特性集成為開源數(shù)據(jù)庫體系架構(gòu)的一部分，可以更容易地實現(xiàn)與商業(yè)數(shù)據(jù)庫等同的特性。

例如，如果你使用Amazon Aurora MySQL，那么還可以組合使用Amazon Simple Queue Services（它是用于微服務(wù)和分布式系統(tǒng)的完全托管的消息隊列）和Amazon Lambda（它支持運行無服務(wù)器代碼），來替代Oracle AQ和SQL Server Service Broker。使用Amazon SQS+Lambda，可以直接從Amazon Aurora MySQL對消息進行排隊，就像數(shù)據(jù)庫具有內(nèi)置隊列服務(wù)一樣。

類似地，如果需要定期地執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作，那么在Azure中運行MySQL數(shù)據(jù)庫將支持你為此使用Azure Data Factory，從而彌補了使用云PaaS解決方案在源數(shù)據(jù)庫引擎中缺少的功能。這些云服務(wù)以及其他很多云服務(wù)可以作為完整解決方案體系架構(gòu)的一部分與PaaS開源數(shù)據(jù)庫引擎集成在一起。

總之，現(xiàn)代關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的總體概念正在從具有一些大型、強大的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（這些數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)置了大量功能）的單一體系架構(gòu)向利用云平臺即服務(wù)解決方案和技術(shù)的敏捷PaaS和開源模型轉(zhuǎn)變。

這絕對是一種范式轉(zhuǎn)變，可能會成為未來十年數(shù)據(jù)庫技術(shù)的里程碑。