云数据库应用研究
从实际出发分析了传统数据库面临的问题,提出用云数据库来解决问题。对云数据库技术的发展和现状进行了阐述,分析了当前主流云数据库的特点和优势,并采用HBase 作为云数据库平台进行了实验研究。
在企业、学校和各类服务提供商的计算中心建设中，数据库的搭建具有重要的地位。而为了满足应用的需求，需要不断地提高和更新硬件设施，这是一笔巨大的开销。并且随着数据量的增加和服务请求的增长，传统数据库将会面临诸多问题：
1)可扩展性差：传统数据不是为大规模可伸缩的分布式处理设计的，虽然也提供复制和分区的解决方案，但不能从根本上解决问题，并且非常难以安装和维护，甚至要牺牲一些传统RDBMS(Relational DataBase Management System：关系型数据库)的重要特性，不满足弹性需求的要求；
2)海量数据条件下读写性能低下：当数据或并发用户超过某个数量级后，性能上会有明显下降，不能满足高并发读写的服务请求；
3)管理复杂困难：传统数据库的维护要求人员专业性强，管理人员要进行严格的培训，对数据的管理和维护复杂；
4)运行维护成本高：传统数据库很难进行升级和更新，当现有数据库不能满足应用需求的时候一般是全部采用新的更强大的硬件和新版本的
软件，这样不仅需要巨大的开销，还会使数据库暂停服务，在很多场合这是不能容忍的。
1、云数据库技术的发展和优点
传统数据库在一定程度上满足了目前传统的应用需求，但是由于其自身的缺陷和信息技术的发展，特别是在
云计算平台上海量数据的管理和应用的背景之下，云数据库成为新一代数据库的发展方向，研究云数据库具有重大的意义。
云计算按照服务类型大致可以分为三类 ：IaaS(Infrastructure as a Service：基础设施即服务)、PaaS(Platform as a Service：平台即服务)和
SaaS(Software as a Service：软件即服务)。云数据库是在SaaS成为应用趋势的大背景下发展起来的云计算技术，它极大地增强了数据库的存储能力，消除了资源的重复配置，让软、硬件升级变得更加容易。云数据库具有高可扩展性、高可用性，采用多租户形式和支持资源有效分发等特点。可以说，云数据库代表着数据库技术未来发展的一种主流方向。目前，对于云数据库的概念定义不尽相同，文中云数据库定义是：云数据库是部署在云计算环境中的数据库。
在云数据库应用中，客户端不需要了解云数据库的底层细节，所有的底层硬件和实现对客户端而言是透明的，它就像在使用一个运行在本地的数据库一样，非常方便简单，同时又可以获得理论上近乎无限的存储和处理能力。具有如下优点：
动态可扩展：理论上，云数据库具有无限可扩展性，可满足不断增加的
数据存储需求。在面对不断变化的条件时，云数据库可表现出很好的弹性。如：对于一个从事产品零售的电子商务公司，会存在季节性或突发性的产品需求变化；或者对于网络社区站点，可能会经历一个指数级的增长阶段。这时，就可以分配额外的数据库存储资源来处理增加的需求，其过程只需几分钟。一旦需求过去以后，就可立即释放这些资源。
高可用性：不存在单点失效问题。如果一个节点失效了，剩余的节点就会接管未完成的事务。而且在云数据库中，数据通常是复制的，在地理上也是分布的。诸如Google，Amazon 和
IBM等大型云计算供应商具有分布在世界范围内的数据中心，通过在不同地理区间内进行数据复制，可以提供高水平的容错能力。例如，Amazon SimpleDB 会在不同的区间内进行数据复制，因此，即使整个区域内的云设施发生失效，也能保证数据继续可用。
较低的使用代价：通常采用多租户(multi -tenancy)的形式，这种共享资源的形式对于用户而言可以节省开销；而且用户采用按需付费的方式使用云计算环境中的各种软、硬件资源，不会产生不必要的资源浪费。另外，云数据库底层存储通常采用大量廉价的商业
服务器，这也大大降低了用户开销。
易用性：使用云数据库的用户不用控制运行原始数据库的机器，也不必了解它身在何处。用户只需要一个有效的链接字符串就可以开始使用云数据库。大规模并行处理：支持几乎实时的面向用户的应用、科学应用和新类型的商务解决方案。
2、主流的云数据库产品和比较
经过近几年的发展，各企业根据自身的业务需求和数据特征设计了各自的云数据库，通过对当前云数据库市场的调查，结果如表1 所示。
使用云数据库平台可以直接采用Amazon、Microsoft、Oracle 的云存储解决方案，但是建设这样的平台代价很大，对经费要求很高。同时也可以采用HBase、Hypertable 等开源的解决方案，这虽然免费并且可以根据自身应用做相应的优化，但是对技术要求很高，后期开发具有一定难度。为了选取合适的云数据库，对各个产品进行了对比。
责编：李玉琴
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