Облачная база данных (Cloud Database) - это служба базы данных, созданная и доступная через облачную платформу. Он выполняет многие из тех же функций, что и традиционная база данных, с дополнительной гибкостью облачных вычислений. Пользователи устанавливают программное обеспечение в облачной инфраструктуре для реализации базы данных.
Ключевая особенность облачных баз данных
- Служба базы данных, создается и доступна через облачную платформу
- Позволяет корпоративным пользователям размещать базы данных без покупки специального оборудования
- Может управляться пользователем или предлагаться как услуга и управляться поставщиком
- Может поддерживать реляционные базы данных (включая MySQL и PostgreSQL) и базы данных NoSQL (включая MongoDB и Apache CouchDB)
- Доступ через веб-интерфейс или API, предоставляемый поставщиком
Модели развертывания облачной базы
Существует две основные модели развертывания облачной базы данных.
- Традиционный, который очень похож на локальную базу данных, управляемую внутри компании, за исключением предоставления инфраструктуры. В этом случае организация приобретает пространство виртуальной машины у поставщика облачных услуг, а база данных развертывается в облаке. Разработчики организации используют модель DevOps или традиционный ИТ-персонал для управления базой данных. Организация отвечает за надзор и управление базой данных.
- База данных как услуга (DBaaS), в которой организация заключает договор с поставщиком облачных услуг через платную услугу подписки. Поставщик услуг предлагает конечному пользователю ряд задач по эксплуатации, обслуживанию, администрированию и управлению базами данных в реальном времени. База данных работает в инфраструктуре поставщика услуг. Эта модель использования обычно включает автоматизацию в областях предоставления, резервного копирования, масштабирования, высокой доступности, безопасности, установки исправлений и мониторинга работоспособности. Модель DBaaS предоставляет организациям наибольшую ценность, позволяя им использовать внешнее управление базами данных, оптимизированное за счет автоматизации программного обеспечения, вместо того, чтобы нанимать собственных специалистов по базам данных и управлять ими.
Преимущества облачной базы данных
Облачные базы данных предлагают многие из тех же преимуществ, что и другие облачные сервисы, в том числе:
- Повышенная маневренность и инновации. Облачные базы данных можно очень быстро настроить и так же быстро списать, что упрощает и ускоряет тестирование, проверку и реализацию новых бизнес-идей. Если организация решает не реализовывать проект, она может просто отказаться от проекта (и его базы данных) и перейти к следующему нововведению.
Более быстрое время выхода на рынок. При использовании облачной базы данных нет необходимости заказывать оборудование или тратить время на ожидание доставки, установки и настройки сети, когда новый продукт находится в очереди на разработку. Доступ к базе данных может быть доступен в течение нескольких минут. - Сниженные риски. Облачные базы данных предлагают множество возможностей для снижения рисков во всем бизнесе, особенно для моделей DBaaS. Поставщики облачных услуг могут использовать автоматизацию для обеспечения соблюдения передовых методов и функций безопасности и для снижения вероятности человеческой ошибки - основной причины простоя программного обеспечения. Автоматизированные функции обеспечения высокой доступности и соглашения об уровне обслуживания (SLA) могут уменьшить или устранить потерю дохода из-за простоев. Прогнозирование пропускной способности больше не является критической проблемой при реализации проектов, поскольку облако может представлять собой бесконечный пул оперативной инфраструктуры и услуг.
- Снижение затрат. Модели подписки с оплатой по мере использования и динамическое масштабирование позволяют конечным пользователям обеспечивать стабильное состояние, затем увеличивать масштаб для пиковых нагрузок в периоды занятости и затем уменьшать масштаб, когда спрос возвращается в устойчивое состояние. Это намного дешевле, чем поддержание этих возможностей внутри компании, когда организации должны приобретать физические серверы, способные справиться с пиковыми нагрузками, даже если им могут потребоваться пиковые возможности только пару дней в квартал. Предприятия могут сэкономить деньги, буквально отключая услуги, когда они не нужны. Они также могут снизить затраты за счет реализации глобальных инициатив с незначительными инвестициями в инфраструктуру. Во многих случаях автоматизация облачного программного обеспечения заменяет дорогих администраторов баз данных (DBA), тем самым сокращая операционные расходы за счет устранения необходимости в дорогостоящих внутренних ресурсах.
Варианты управления облачной базой данных
У предприятий есть выбор, как управлять своими облачными базами данных. Стили управления базами данных можно разделить на следующие четыре категории:
- Самоуправляемые облачные базы данных (Self-managed). В этой модели организация запускает свою базу данных в облачной инфраструктуре, но управляет самой базой данных, используя внутренние ресурсы, без какой-либо автоматизации, интегрированной поставщиком облачных вычислений. Эта модель предлагает некоторые из стандартных преимуществ размещения базы данных в облаке, включая повышенную гибкость и маневренность, но при этом организация сохраняет ответственность и контроль над управлением базами данных.
- Автоматизированные облачные базы данных. В этой модели организации используют программные интерфейсы приложений (API) облачных служб баз данных для помощи в операциях жизненного цикла, но они поддерживают доступ к серверам баз данных и контролируют конфигурацию базы данных и операционные системы. Автоматизированные службы баз данных имеют ограниченные SLA и обычно исключают запланированные действия, такие как установка исправлений и обслуживание.
- Управляемые облачные базы данных. Эта модель аналогична автоматизированным облачным базам данных, но поставщик облачных услуг не разрешает потребителю доступ к серверам, на которых размещена база данных. Конфигурация ограничена конфигурациями, поддерживаемыми поставщиком облака, поскольку конечным пользователям не разрешается устанавливать собственное программное обеспечение.
Автономные облачные базы данных. Это новая операционная модель без использования рук, в которой автоматизация и машинное обучение устраняют человеческий труд, связанный с управлением базами данных и настройкой производительности. Услуги включают SLA для критически важных для бизнеса приложений, таких как операции с нулевым временем простоя для незапланированных и запланированных операций с базами данных и жизненного цикла услуг. - Автономные (Autonomous) облачные базы данных. Это новая операционная модель "без использования рук", в которой автоматизация и машинное обучение устраняют человеческий труд, связанный с управлением базами данных и настройкой производительности. Услуги включают SLA для критически важных для бизнеса приложений, таких как операции с нулевым временем простоя для незапланированных и запланированных операций с базами данных и жизненного цикла услуг.
Типы облачных баз данных - и переход к многомодельному
Существует множество типов облачных баз данных, все из которых предназначены для удовлетворения конкретных потребностей и обработки определенных типов рабочих нагрузок. Например, есть базы данных, специально разработанные для управления транзакциями, другие базы данных, предназначенные для запуска приложений интернет-масштаба, а другие служат хранилищами данных для аналитики. Применение конкретных моделей баз данных для удовлетворения потребностей конкретных приложений или рабочих нагрузок называется постоянством многоязычия.
Рабочие нагрузки OLTP поддерживаются моделями данных, которые отличаются от моделей, используемых в рабочих нагрузках OLAP. Документальные и мультимедийные данные основываются на таких форматах, как XML и JavaScript Object Notation (JSON). К другим типам баз данных относятся графовые базы данных, используемые для анализа связности, пространственные базы данных для географического анализа и хранилища «ключ-значение» для высокопроизводительного хранения и поиска простых типов данных.
Поскольку коммерческие корпоративные базы данных развивались с течением времени, они начали охватывать несколько моделей данных и методов доступа в рамках единой системы управления базами данных (СУБД). Сегодня в отрасли происходит переход к многомодельной базе данных, которая позволяет конечному пользователю работать с различными типами рабочих нагрузок из одной базовой базы данных.
Oracle называет эту концепцию "многомодельным многовариантным хранением". Эта новая возможность позволяет многим приложениям использовать одну и ту же систему управления базами данных, в то время как предприятие продолжает извлекать выгоду из уникальных моделей данных, необходимых для конкретного приложения. Эти новые архитектуры баз данных позволяют предприятиям значительно оптимизировать количество используемых баз данных и предотвращать создание разрозненных хранилищ данных, которые блокируют наиболее ценные активы (данные) организации от более широкого использования компанией.
Решения для облачных баз данных - что должно работать в облаке?
Практически любая отрасль, от финансовых услуг до здравоохранения, может получить выгоду от использования облачных решений для баз данных. Выбор не в том, использовать ли облачную базу данных. Выбор заключается в том, какая модель и тип лучше всего подходят для удовлетворения конкретных потребностей предприятия.
Многие организации предпочитают применять поэтапный подход к использованию облачных баз данных, сочетая традиционные модели облачных баз данных с моделями DBaaS. Для других, например, в сфере финансовых услуг, хранение критически важных приложений внутри компании могло бы оставаться приоритетом.
Однако все быстро меняется. По мере того как модели DBaaS становятся более надежными и переход к автономным облачным базам данных набирает обороты, вполне вероятно, что предприятия обнаружат более широкие возможности и большие преимущества в полной миграции своих баз данных в облако.
База данных будущего: «Самоуправляемые» облачные базы данных
Новейший и наиболее инновационный тип облачной базы данных - это самоуправляемая (self-driving) облачная база данных (также известная как автономная (autonomous) база данных, о которой говорилось ранее). В то время как локальным базам данных требуется специальный администратор баз данных для управления ими, такие же глубокие знания администраторов баз данных не требуются для управления автономной облачной базой данных. Этот тип базы данных использует облачные технологии и машинное обучение для автоматизации настройки базы данных, обеспечения безопасности, резервного копирования, обновления и других рутинных задач управления, которые традиционно выполнялись администраторами баз данных.
Автономные базы данных предназначены для автоматического противодействия аппаратным сбоям, в том числе сбоям на сайтах облачных платформ, и предлагают онлайн-исправления полного стека программного обеспечения, микропрограмм, виртуализации и кластеризации. Они легко масштабируют производительность и емкость по мере необходимости. Кроме того, они защищают данные как от внешних атак, так и от злонамеренных внутренних пользователей, и позволяют избежать многих проблем, связанных с простоями других моделей, включая плановое обслуживание.
Исследование IDC показывает, что до 75% общих затрат предприятия на управление данными могут быть связаны только с оплатой труда. Самостоятельная база данных потенциально может сэкономить среднему предприятию сотни или, возможно, тысячи рабочих часов сотрудников, занятых полный рабочий день, ежегодно для каждой из основных корпоративных баз данных. Кроме того, было подсчитано, что 72% корпоративных ИТ-бюджетов уходит на поддержку существующих систем, а на инновации остается лишь 25%.
Самостоятельные базы данных могут иметь большое значение для устранения этих высоких затрат и предоставления предприятиям возможности использовать своих администраторов баз данных для более важных задач, таких как моделирование данных, помощь программистам с архитектурой данных и планирование будущих мощностей.
Gartner прогнозирует наибольшего роста облачных баз данных
Gartner рекламирует облачные базы данных как один из самых быстрорастущих сегментов рынка общедоступных облачных сервисов и ожидает, что к 2021 году выручка базы данных как платформы как услуги (dbPaaS) достигнет почти 10 миллиардов долларов. Подробнее здесь.
На что обращать внимание при выборе облачной базы данных
Существует множество поставщиков и вариантов, доступных организациям, которые ищут решение облачной базы данных для своего предприятия. Вам нужно выбрать модель, которая лучше всего подходит для вашего бизнеса. Ниже приведены некоторые ключевые функции, которые следует искать в любой облачной базе данных:
- Производительность. Независимое онлайн-масштабирование вычислений и хранилищ, исправлений и обновлений - с непрерывной доступностью данных для приложений - обеспечит соответствие емкости вашей базы данных потребностям вашего предприятия при их изменении без прерывания работы. Автоматическая и онлайн-оптимизация производительности, такая как автоматическая индексация, является обязательной. Вам также понадобится горизонтально масштабируемая кластеризация для чтения и записи, чтобы обеспечить бесперебойную работу критически важных рабочих нагрузок в реальном времени.
- Безопасность. Надежные функции безопасности имеют первостепенное значение. Любая модель базы данных, которую вы выберете, должна иметь возможность шифровать данные в состоянии покоя и во время полета и предоставлять автоматические обновления безопасности. Также важно обеспечить строгое разделение обязанностей, чтобы операторы не могли получить доступ к данным клиентов. Мощные возможности редактирования данных помогают обеспечить ограниченную и контролируемую видимость конфиденциальных данных. Обнаружение и предотвращение внешних атак на основе машинного обучения обеспечивает дополнительный уровень безопасности в реальном времени. Наконец, для ваших наиболее важных бизнес-приложений вам понадобится выделенная облачная инфраструктура, которая включает аппаратную изоляцию от других клиентов.
- Остальное. Другие качества, на которые следует обратить внимание, включают читаемую резервную базу данных (в сочетании с отчетностью) для снижения затрат на высокую доступность и ведущие в отрасли технологии ретроспективного анализа, помогающие обеспечить защиту от ошибок пользователей. Наконец, ваша база данных должна иметь широкую совместимость со сторонними приложениями.
На заметку!
Исследования показывают, что среди администраторов баз данных (DBa):
- 39% управляют 50 или более базами данных
- 95% вручную создают или обновляют базы данных
- 78% испытают незапланированные простои из-за непроверенных изменений в базе данных во время своей карьеры.
При этом Автономные облачные базы данных:
- Обеспечьте максимальное время безотказной работы и производительность базы данных
- Обеспечьте максимальную безопасность базы данных, включая исправления и исправления
- Устранение ручных, подверженных ошибкам задач управления за счет автоматизации
- Позвольте администраторам баз данных применить свой опыт к функциям более высокого уровня
Перенос базы данных из локальной среды в облако
Перенос базы данных в облако может показаться сложной задачей, но это не обязательно. Ключ к успеху - заблаговременное планирование. Также важно помнить, что не все методы миграции применимы к каждому сценарию.
При выборе метода миграции необходимо учитывать несколько факторов, включая типы данных, операционные системы хоста и управление версиями базы данных. Вот несколько вещей, о которых следует подумать и к которым следует подготовиться, когда вы приближаетесь к миграции ваших баз данных в облако.
- Совместимо ли программное обеспечение целевой облачной базы данных с тем, что у вас запущено в локальной среде? Совместимы ли версии ПО? Некоторые облачные провайдеры не предлагают службы баз данных, совместимые с локальными версиями. Кроме того, если ваша целевая облачная база данных поддерживает только более высокую версию программного обеспечения, которое вы используете, вы должны запланировать обновление.
- Каков размер и масштаб вашей базы данных и поддерживает ли целевое облако эту конфигурацию? Некоторые облачные провайдеры предлагают только меньшие конфигурации баз данных с точки зрения размера хранилища и количества ядер. Вам нужно заранее убедиться, что ваш провайдер может удовлетворить ваши потребности.
- Запускаете ли вы смежные сценарии на самих серверах баз данных? Если да, вам нужно будет заключить контракт на инфраструктуру как услугу (IaaS) или автоматизированные услуги, а они могут быть недоступны через вашего облачного провайдера.
- Вам нужно выполнить миграцию с минимальным временем простоя или без него на существующее приложение? Ведущие поставщики облачных баз данных, такие как Amazon, Microsoft и Oracle, делают выбор и перенос баз данных проще, чем когда-либо. В зависимости от обстоятельств переход в облако может занять несколько минут.
