解決企業(yè)的數(shù)據(jù)難題

Evanna Kearins

越來越多的企業(yè)正在將云計(jì)算投入其IT戰(zhàn)略部署中。越來越多的IT預(yù)算正在轉(zhuǎn)向云計(jì)算服務(wù)和運(yùn)營支出，而不是資本支出。與此同時(shí)，IT團(tuán)隊(duì)被要求加強(qiáng)并改進(jìn)企業(yè)的數(shù)字計(jì)劃。

根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Forrester公司在2019年的預(yù)測，大約25%的首席信息官將轉(zhuǎn)變?yōu)槿娴念I(lǐng)導(dǎo)角色，將技術(shù)投資規(guī)劃、數(shù)據(jù)管理、運(yùn)營責(zé)任整合到一個(gè)統(tǒng)一的整體中。

與此相關(guān)的挑戰(zhàn)是，數(shù)據(jù)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決的所有問題都與企業(yè)內(nèi)部的其他問題交織在一起，從管理客戶體驗(yàn)到滿足銷售和增長目標(biāo)。對于一些首席信息官來說，解決這些問題的機(jī)會自然是下一個(gè)步驟。對于其他人來說，這將超出他們和他們所在公司的舒適區(qū)。

縮小這些差距將依賴于數(shù)據(jù)管理。然而，即使企業(yè)更多地致力于云計(jì)算，他們也無法解決圍繞數(shù)據(jù)和云計(jì)算周圍存在的真正問題。

從更多的云到多云

企業(yè)正在增加對云計(jì)算服務(wù)的支出，以提高靈活性并實(shí)現(xiàn)更大的增長。調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC公司已經(jīng)將其對全球云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施支出的預(yù)測提高至2018年的652億美元，隨后幾年將同比增長37.2%?；A(chǔ)設(shè)施支出的增加包括計(jì)算、存儲、數(shù)據(jù)、應(yīng)用程序服務(wù)等。

對于使用云計(jì)算來支持其新服務(wù)的公司來說，計(jì)算和存儲等領(lǐng)域可以快速擴(kuò)展。但是，數(shù)據(jù)庫元素要復(fù)雜得多。來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)必須存儲和用于分析，數(shù)據(jù)庫仍然是隨著時(shí)間的推移管理這些數(shù)據(jù)的最合適方式。這些數(shù)據(jù)庫也正在轉(zhuǎn)向云端。根據(jù)市場研究，全球云計(jì)算數(shù)據(jù)庫市場預(yù)計(jì)未來每年達(dá)到216.6億美元。

這個(gè)研究評估涵蓋了一系列不同的云計(jì)算數(shù)據(jù)庫部署選項(xiàng)，從完全托管服務(wù)到購買的云計(jì)算數(shù)據(jù)庫平臺。

然而，這一系列選擇并不一定能提供許多企業(yè)所尋求的自主性水平?？缍鄠€(gè)服務(wù)或混合部署運(yùn)行數(shù)據(jù)庫比較困難。

許多企業(yè)和軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)正在采用基于容器的技術(shù)，為他們的應(yīng)用程序提供一定程度的自主性，這些應(yīng)用程序是為在云中運(yùn)行而構(gòu)建的。容器可以在任何兼容的公共云服務(wù)或內(nèi)部云服務(wù)上運(yùn)行，因此這些應(yīng)用程序不依賴于任何特定的提供程序。

但是，大多數(shù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)都不支持相同程度的獨(dú)立性。為了理解這個(gè)原因，有必要研究一下數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)理論。

企業(yè)將應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到云端時(shí)，可以分散這些應(yīng)用程序，并在分布式環(huán)境中運(yùn)行它們。無論是在混合云中還是在多云中，這都會將應(yīng)用程序分散到不同的站點(diǎn)，然后這些站點(diǎn)必須相互通信，并處理所創(chuàng)建的任何新數(shù)據(jù)。隨著時(shí)間的推移，管理數(shù)據(jù)涉及選擇處理一致性、可用性和分區(qū)容錯(cuò)，或簡稱CAP。

隨著時(shí)間的推移，任何分布式數(shù)據(jù)存儲都必須保存和管理數(shù)據(jù)。企業(yè)根據(jù)其應(yīng)用程序要求，可以優(yōu)先考慮的是要優(yōu)化性能、數(shù)據(jù)一致性還是可用性，企業(yè)通過采用CAP方法可以選擇專注于優(yōu)化的兩個(gè)元素，第三個(gè)元素的優(yōu)先級更低。因此，這將導(dǎo)致對應(yīng)用程序性能、一致性和可用性的潛在權(quán)衡。

但是，應(yīng)該值得注意的是，仍然會提供類似一致性的區(qū)域，但不會達(dá)到某些應(yīng)用程序可能需要的性能級別。

對于設(shè)計(jì)在云中運(yùn)行的應(yīng)用程序的架構(gòu)師來說，分布式計(jì)算方法得到了進(jìn)一步的發(fā)展。任何服務(wù)都必須采用相同的CAP方法，無論它是在內(nèi)部私有云上運(yùn)行還是在公共云服務(wù)上運(yùn)行。

數(shù)據(jù)庫本身必須與多個(gè)云計(jì)算服務(wù)兼容并可用，并以相同的方式在所有云計(jì)算服務(wù)上運(yùn)行。但是，大多數(shù)公共云數(shù)據(jù)庫服務(wù)都綁定到云計(jì)算提供商的云平臺，或者只能在混合環(huán)境中運(yùn)行。

在云中運(yùn)行數(shù)據(jù)庫需要預(yù)先考慮并解決這些問題。例如，當(dāng)應(yīng)用程序吞吐量和性能更重要時(shí)，可調(diào)優(yōu)一致性。

相反，對于需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一致性和特定事務(wù)訂單的應(yīng)用程序，其性能可能不太符合要求。同樣，企業(yè)是否愿意以多云支持換取數(shù)據(jù)自治？在容器中部署應(yīng)用程序可以為企業(yè)提供更大的靈活性和獨(dú)立性，但這也必須與數(shù)據(jù)管理策略相一致。如果不同時(shí)考慮這種方法，就很難充分利用多云的潛力。

多云和數(shù)據(jù)自治——開放源代碼的角色

對于希望保持對數(shù)據(jù)控制的企業(yè)而言，采用多云是一個(gè)關(guān)鍵因素。根據(jù)Gartner公司的研究，估計(jì)有70%的企業(yè)希望采用這種方法。那么，企業(yè)如何能夠圍繞數(shù)據(jù)獲得與使用容器的應(yīng)用程序相同的獨(dú)立性？

在過去的十年中，開發(fā)的開源數(shù)據(jù)庫已經(jīng)開發(fā)出來，以滿足大規(guī)模運(yùn)行應(yīng)用程序的一些新要求。這些新數(shù)據(jù)庫在云應(yīng)用程序部署中非常流行。

Sumo Logic公司關(guān)于現(xiàn)代應(yīng)用程序部署的報(bào)告顯示，NoSQL數(shù)據(jù)庫已經(jīng)比傳統(tǒng)的云計(jì)算部署關(guān)系數(shù)據(jù)庫更受歡迎。開發(fā)這些數(shù)據(jù)庫是為了存儲和處理大量數(shù)據(jù);每個(gè)數(shù)據(jù)庫都有自己的方法和質(zhì)量，可以幫助開發(fā)人員滿足他們的需求。

作為查看多云和NoSQL選項(xiàng)的一部分，重要的是要強(qiáng)調(diào)所選的任何服務(wù)都必須能夠以完全分布式的方式運(yùn)行，而不需要單一的主節(jié)點(diǎn)。相反，部署中涉及的所有節(jié)點(diǎn)都應(yīng)該能夠執(zhí)行指令，然后集群節(jié)點(diǎn)組織自己來創(chuàng)建新事務(wù)的完整記錄。對完全分布式計(jì)算的支持對于使多云部署成功工作至關(guān)重要;如果沒有這種獨(dú)立性，應(yīng)用程序?qū)o法跨多個(gè)云計(jì)算服務(wù)運(yùn)行，并提供所需的可用性級別。通過保持這種獨(dú)立性，即使服務(wù)從一個(gè)云服務(wù)遷移到另一個(gè)云服務(wù)，應(yīng)用程序也可以繼續(xù)運(yùn)行。

在市場上潛在的產(chǎn)品中，Apache CassandraTM是目前唯一可以在真正的多云或混合云部署中運(yùn)行的選項(xiàng)。Cassandra主要應(yīng)用于獨(dú)立運(yùn)行多個(gè)位置和云服務(wù)，它可以自動(dòng)在不同的數(shù)據(jù)中心和地理位置分布數(shù)據(jù)。

這種跨多個(gè)位置運(yùn)行的能力，不需要重寫代碼，也不需要鏈接到特定的云計(jì)算提供商，這應(yīng)該可以幫助企業(yè)運(yùn)行其應(yīng)用程序并利用多云技術(shù)。然而，除此之外，還必須考慮支持和性能優(yōu)化。雖然開源產(chǎn)品可能適合非關(guān)鍵應(yīng)用程序或測試，但生產(chǎn)部署可能需要額外的專業(yè)知識、操作簡單性和支持，以擴(kuò)大規(guī)模并滿足當(dāng)今客戶對性能的嚴(yán)格要求。

對于具有一定規(guī)模的企業(yè)而言，設(shè)計(jì)和運(yùn)營改進(jìn)方面的專業(yè)知識對于構(gòu)建支持這些應(yīng)用程序的框架至關(guān)重要。除此之外，還需要查看實(shí)施的安全最佳實(shí)踐，尤其是對于處理大量客戶數(shù)據(jù)的新應(yīng)用程序。雖然這些項(xiàng)目的開源版本提供了一些功能，但查看具有企業(yè)級支持和服務(wù)的版本可填補(bǔ)生產(chǎn)應(yīng)用程序的空白。這些步驟共同確保這些新的任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序可以在多云部署中運(yùn)行，以最佳方式執(zhí)行并提供出色的客戶體驗(yàn)。

將云計(jì)算和數(shù)據(jù)結(jié)合在一起

隨著越來越多的企業(yè)將部分或全部工作負(fù)荷轉(zhuǎn)移，云計(jì)算將繼續(xù)增長。云計(jì)算提供的是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、成功、?guī)模。但是，這種易于部署不應(yīng)該隨著時(shí)間的推移將該應(yīng)用程序鎖定為一種方法。相反，對數(shù)據(jù)的所有權(quán)以及如何隨著時(shí)間的推移對其進(jìn)行處理、管理和存儲應(yīng)該是架構(gòu)師的一個(gè)重要考慮因素。

為了避免這個(gè)問題，必須從一開始就將分布式數(shù)據(jù)支持設(shè)計(jì)到新的應(yīng)用程序中。使用像Cassandra這樣的開源平臺，企業(yè)可以采用多云而無需采用單一的云計(jì)算提供商提供的云平臺。