文章首先介紹了云計算和云數據庫的一些基礎概念,然后著(zhù)重介紹了云計算中數據庫管理系統的基本思想及優(yōu)勢特點(diǎn),并結合企業(yè)應用闡述實(shí)踐過(guò)程中的優(yōu)勢。
1、云計算概述
云計算是近幾年來(lái)最熱門(mén)的互聯(lián)網(wǎng)詞匯之一。自從1983年由Sun Microsystems公司提出“網(wǎng)絡(luò )是電腦”的概念,到2006年亞馬遜推出彈性計算云(Elastic Compute Cloud,EC2)的服務(wù),云計算的理念逐步從抽象走向具體。2006年8月9日,Google公司首席執行官埃里克?施密特在搜索引擎大會(huì )(SES San Jose 2006)首次提出“云計算”(Cloud Computing)的概念,這標志著(zhù)云計算正式登上信息技術(shù)領(lǐng)域的舞臺。
宏觀(guān)上來(lái)看,云計算是有效整合計算資源的新型業(yè)務(wù)模式,它是基礎的服務(wù)器虛擬化技術(shù)和基礎架構即服務(wù)(IaaS,Infrastructure as a Service)兩者的結合。其本質(zhì)是使某一個(gè)或多個(gè)數據中心的計算資源虛擬化并進(jìn)行整合封裝,以租用資源的方式向上層提供各種方式的服務(wù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是將位于不同地點(diǎn)的計算資源在后臺整合起來(lái),統一為某一需求或應用進(jìn)行服務(wù)。
云計算的優(yōu)勢主要體現在,按需采用“即0用即付費”的方式分配計算、存儲和帶寬資源,使資源實(shí)現合理分配與利用;動(dòng)態(tài)擴展功能和部署新服務(wù)的高可擴展性,決定云計算擁有十分廣闊的應用前景;各類(lèi)資源的高利用率等。同時(shí),云計算還集成了并行計算的良好特性:分布式計算中任務(wù)分解、分別執行、結果匯總的計算模式;網(wǎng)格計算中將地理上分布、系統異構的多種計算資源互連協(xié)同解決大型應用問(wèn)題的作業(yè)模式;對等計算中計算資源的組織和發(fā)現方式;公用計算中將聚合計算資源封裝成公共服務(wù)的資源高用率使用模式;虛擬計算環(huán)境iVCE下用戶(hù)將富余資源按需聚合和自主協(xié)同的思想。
云計算服務(wù)包含三個(gè)層次:由底層硬件或虛擬機資源構建的基礎設施即服務(wù)(IaaS)、構建在云基礎設施上,主要用來(lái)開(kāi)發(fā)各種云計算應用軟件平臺即服務(wù)(PaaS)和基于云平臺開(kāi)發(fā)的各類(lèi)應用服務(wù)的軟件即服務(wù)(SaaS)。
2、云數據庫
2.1 云數據庫概述
云數據庫(Cloud DB),是一個(gè)面向云計算的數據庫資源管理平臺,旨在通過(guò)云計算的方式整合現有的大量位于Internet后臺的數據庫資源,為云計算應用的基礎結構級別的數據庫資源訪(fǎng)問(wèn)、發(fā)現、整合等多方面問(wèn)題提供通用的解決方案。
目前,云數據庫的研究工作在國內正處于起步階段。Google、Microsoft、百度、新浪、騰訊、盛大等眾多擁有豐富數據資源或計算實(shí)力的信息技術(shù)企業(yè)正走在云計算大潮的前列。各大云計算平臺服務(wù)商都在急速提升平臺優(yōu)勢,拓寬合作層面,因此各企業(yè)利用現有的的云平臺進(jìn)行數據計算和處理,推出創(chuàng )新服務(wù),是企業(yè)和平臺供應商的共贏(yíng)之道。
2.2 云數據庫的優(yōu)勢
從云數據庫的實(shí)現原理來(lái)看,云計算采用分布式存儲的方式來(lái)存儲數據,采用冗余存儲的方式來(lái)保證存儲數據的可靠性。另外,云計算系統需要同時(shí)滿(mǎn)足大量用戶(hù)的需求,并行地為大量用戶(hù)提供服務(wù)。因此,云計算的數據存儲技術(shù)必須擁有高吞吐和高傳輸的特點(diǎn)。數據管理技術(shù)必須能夠高效的管理大數據集,同時(shí)必須在規模巨大的數據中找到特定的數據。云計算的特點(diǎn)是對海量的數據存儲、讀取后進(jìn)行大量的分析,數據的讀操作頻率遠大于數據的更新頻率,云中的數據管理是一種讀優(yōu)化的數據管理。同時(shí)在云后臺,云安全的各種措施與應用對于保障云數據庫的安全性方面提供了可靠保證。
在應用層面來(lái)看,云計算較目前比較常用的關(guān)系數據庫在性能上存在很大的優(yōu)勢。首先,云數據庫本質(zhì)上大多是非事務(wù)的,并且犧牲了一些高級查詢(xún)能力以換取更好的性能。另一方面,云數據庫通常又是非關(guān)系的,因此,云數據庫的使用上忽略了許多的規則。例如JOIN操作,這一操作在當數據分散到不同機器上的時(shí)候會(huì )占用較長(cháng)時(shí)間,因此不適合云計算分布式的底層設計。
3、云數據庫在企業(yè)中的應用
將云數據庫應用到企業(yè)的管理系統中,在很多問(wèn)題上都能給出較好的解決方案,如將云計算的理念引入數據庫系統、基于云計算的平臺與設施在數據庫管理系統中的應用問(wèn)題、數據庫管理系統對云計算的質(zhì)量與性能要求即評價(jià)問(wèn)題、云環(huán)境下數據庫資源的安全與保密問(wèn)題等。首先,基于云計算的系統能夠節約計算機、網(wǎng)絡(luò )交換器等硬件設備的購買(mǎi)和維護成本。同時(shí)可以為企業(yè)提供相對經(jīng)濟的應用軟件服務(wù)。
典型的云數據庫管理系統一般分為兩部分:一部分為服務(wù)端,另一部分為客戶(hù)端。服務(wù)端主要是企業(yè)基于云數據庫搭建的信息管理系統,一般架設在企業(yè)的服務(wù)器或大型主機,由企業(yè)相關(guān)部門(mén)統一管理。客戶(hù)端主要應用于各辦公室,辦公人員通過(guò)該客戶(hù)端進(jìn)行登陸并發(fā)出應用請求,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )發(fā)至服務(wù)端,充分發(fā)揮了云數據庫的高可靠性、便捷易用性及超大規模等特點(diǎn)。
4、云數據庫在企業(yè)應用的優(yōu)勢
作為一種能夠減少企業(yè)成本和提升IT靈活性的有效途徑,云計算最近得到了更多企業(yè)的關(guān)注和長(cháng)足發(fā)展的動(dòng)力。
4.1 降低企業(yè)運營(yíng)成本
IBM全球高效能隨需解決方案副總裁趙維義指出,云計算環(huán)境可節省為企業(yè)降低營(yíng)運成本,又具備企業(yè)營(yíng)運所需要的安全性及創(chuàng )新服務(wù)。云計算可以實(shí)現多任務(wù)同時(shí)進(jìn)行而不影響效率,因此提供的云服務(wù)可以同時(shí)由成千上萬(wàn)的客戶(hù)端存取,這在很大程度上能夠降低企業(yè)的運營(yíng)成本。
4.2 影響企業(yè)的三大因素
云計算在眾多領(lǐng)域中都能發(fā)揮重要作用,這些領(lǐng)域包括企業(yè)內部產(chǎn)品的試驗、創(chuàng )新、虛擬世界、電子商務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò )和科學(xué)研究。云計算從深度和廣大方面都極大地影響著(zhù)企業(yè)的發(fā)展。
首先是內部產(chǎn)品的試驗與創(chuàng )新。通過(guò)云計算平臺,創(chuàng )新者通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的Web界面聯(lián)機向云計算平臺請求資源,這些資源包括硬件平臺、操作系統、團隊成員及角色設定等等。“云”管理員請求通知后予以批準、修改或拒絕該請求。如果批準,“云”就會(huì )提供服務(wù)器。這可以縮短引入技術(shù)和創(chuàng )新的時(shí)間,降低設計、采購和構建軟硬件系統平臺的人力、物力成本,以及通過(guò)提高現有資源的利用率和復用率節省成本。其次是虛擬世界,虛擬世界需要大量的計算能力,通過(guò)云計算平臺托管虛擬世界的企業(yè),可以靈活地根據當前基礎結構的利用情況,動(dòng)態(tài)分配“域”(域是虛擬世界中支持特定人員子集或虛擬世界某一角落的任意區域)中客戶(hù)平均響應時(shí)間。使企業(yè)充分利用設備和資源,合理降低成本并保持了較高的客戶(hù)滿(mǎn)意度、減少了工作時(shí)間和資源消耗。在電子商務(wù)方面的應用分為兩個(gè)方面:一方面,在電子商務(wù)中,可以在需要時(shí)提供新的服務(wù)器,以獲得資源的彈性分配,在旺季增加更多的虛擬服務(wù)器,在淡季減少虛擬服務(wù)器。“云”的規模越大,提高效率的可能性就越大。另一方面,使用業(yè)務(wù)策略來(lái)決定哪些應用程序具有更高的優(yōu)先級,并由此獲得更多的計算資源。
5、結束語(yǔ)
基于云計算的數據庫系統已經(jīng)成為信息技術(shù)處理科學(xué)的重要領(lǐng)域,且發(fā)展迅猛。整個(gè)系統是一個(gè)面向云計算的數據庫資源管理平臺,旨在為現有大量位于Internet后臺的數據庫資源的共享提供一個(gè)云計算接入環(huán)境。大數據集進(jìn)行處理、分析向用戶(hù)提供高效的服務(wù),為云計算應用提供基礎結構級的數據庫資源訪(fǎng)問(wèn)、發(fā)現、整合等一系列問(wèn)題的通用解決方案。同時(shí),云數據庫管理系統也有一些不可回避的不足。因為大量所需處理的數據需要在客戶(hù)端與服務(wù)端相互傳遞,一次云數據庫系統對網(wǎng)絡(luò )鏈接的依賴(lài)程度較高,它要求持續的網(wǎng)絡(luò )連接,在網(wǎng)絡(luò )連接不好的情況下效果不能盡如人意,尤其是基于Web的應用程序大多需要高速帶寬進(jìn)行連接下載,即使有相當快的網(wǎng)絡(luò )速度,Web應用程序也可能比基于桌面的應用程序要慢很多。但是云計算的提出提供了全新的視角去審視目前的企業(yè)數據資源共享方式,云計算的思想和理念勢必為企業(yè)信息系統帶來(lái)更重要的變革。