Что такое облачная база данных?

Определение облачной базы данных

Облачная база данных — это база данных, созданная, развернутая и доступная в облачной среде, например в частном, публичном или гибридном облаке.

Существуют две основные модели развертывания облачных баз данных, рассматриваемые ниже.

Традиционная база данных

• Эта база данных очень похожа базу данных, которая размещается локально и управляется с помощью внутренних ресурсов. Разница — в порядке предоставления инфраструктуры. Компания покупает пространство на виртуальной машине у поставщика облачных сервисов, и база данных развертывается в облаке. Корпоративные разработчики используют модель DevOps или привлекают ИТ-персонал к управлению БД. За мониторинг базы данных и управление ею несет ответственность пользователь.

База данных как услуга (DBaaS)

• Такая модель дает возможность компании заключить договор с поставщиком облачных сервисов и оформить платную подписку на его услуги. Поставщик услуг предлагает конечному пользователю набор возможностей, который обеспечивает в режиме реального времени средства для решения различных задач, связанных с управлением операциями и базой данных, а также с обслуживанием и администрированием. Эта база данных работает на инфраструктуре поставщика услуг. В рамках этой модели обычно предлагаются средства автоматизации для управления ресурсами, резервного копирования, масштабирования, автоматическое поддержание высокой доступности, автоматическая установка исправлений и мониторинг работоспособности систем. Модель DBaaS наиболее выгодна компаниям, так как дает возможность задействовать сторонние инструменты управления БД со средствами программной автоматизации вместо того, чтобы нанимать собственных специалистов по базам данных и управлять их работой.

Преимущества облачной базы данных

Облачные базы данных обладают целым рядом преимуществ, которые предлагают и различные облачные сервисы. Вот некоторые из них.

• Повышенный уровень гибкости и инновационные возможности. Облачную базу данных можно быстро развернуть и так же быстро вывести из эксплуатации, что в свою очередь дает возможность легко и быстро выполнять тестирование, проверку и реализацию новых бизнес-идей. Если компания решит не реализовывать проект, то можно легко прекратить работу над ним (и перестать использовать связанную с ним БД) и переключиться на разработку другой бизнес-идеи.
• Ускоренный производственный цикл (быстрый вывод продукта на рынок). При использовании облачной базы данных не нужно приобретать оборудование и тратить время на ожидание поставки, установку и настройку сети, пока новый продукт находится в очереди на разработку. Доступ к созданной с нуля базе данных обеспечивается в считаные минуты.
• Снижение рисков. Облачные базы данных предлагают массу возможностей снизить риски для бизнеса, особенно если речь идет о моделях DBaaS. Поставщики облачных услуг используют средства автоматизации, чтобы внедрить лучшие практики по обеспечению безопасности и снизить вероятность человеческих ошибок (а именно это и является самой распространенной причиной сбоев в программном обеспечении). Автоматизиация в сочетании с соглашениями об уровне обслуживания (SLA) сокращают простои и предотвращают убытки. Дефицит вычислительных ресурсов больше не является препятствием при реализации проектов, потому что облако может оперативно предоставлять неограниченное количество сервисов и компонентов инфраструктуры.
• Снижение затрат. Модели подписок с оплатой за фактическое использование и возможности динамического масштабирования помогают конечным пользователям контролировать объем выделяемых ресурсов: во время пиковых нагрузок его можно увеличить, а затем снизить, когда условия работы вновь станут стабильными. Это значительно дешевле, чем обслуживать подобную инфраструктуру в собственной компании, предварительно закупив физические серверы для обработки пиковых нагрузок (при том, что такие нагрузки могут наблюдаться лишь несколько дней в квартал). Предприятия могут сэкономить, отключая сервисы, когда они не нужны. Также можно снизить расходы, реализуя глобальные инициативы при незначительных капиталовложениях в инфраструктуру. Во многих случаях средства программной автоматизации в облачной среде заменяют собой высокооплачиваемых администраторов баз данных (DBA). Это устраняет необходимость в найме собственных специалистов, которым приходится платить высокую зарплату, и помогает таким образом снизить эксплуатационные расходы.

Облачная база данных также может объединить обработку транзакций, аналитику в режиме реального времени для хранилищ данных и озер данных, а также машинное обучение в одной службе баз данных без сложностей, задержек, затрат и риска, связанного с дублированием при извлечении, преобразовании и загрузке данных (ETL).

Способы управления облачной базой данных

Предприятия могут выбирать подход к управлению облачными базами данных. Стили управления базами данных можно грубо разделить на четыре следующие категории.

Облачные БД находящиеся под управлением заказчика

• В рамках этой модели компания развертывает базу данных в облачной инфраструктуре, однако управляет ею силами собственных специалистов и собственными средствами автоматизации (от облачного провайдера не требуются средства автоматизации). Эта модель предлагает стандартные преимущества облачной среды (например, повышенный уровень гибкости и адаптивности), но ответственность за управление базой данных несет клиент.

Автоматизированные облачные БД

• В рамках этой модели компании используют API-интерфейсы облачного сервиса БД, чтобы выполнять задачи, связанные с жизненным циклом обслуживания. Однако у компаний остается доступ к серверам базы данных, и они могут контролировать ее конфигурацию и операционные системы. Автоматизированные сервисы баз данных предлагаются вместе с ограниченными SLA-соглашениями и, как правило, предусматривают проведение плановых работ, таких как патчирование и техническое обслуживание.

Управляемые облачные БД

• Эта модель похожа на автоматизированные облачные БД, однако в данном случае облачный провайдер не предоставляет потребителю доступ к серверам, на которых размещается база данных. Из конфигураций доступны только те, что поддерживаются поставщиком, потому что конечным пользователям не разрешается устанавливать собственное ПО.

Автономные облачные БД

• Это новая, полностью автономная операционная модель, в которой средства автоматизации и технология машинного обучения приходят на смену человеческому труду. Сервисы предлагаются со SLA-соглашениями, распространяющимися на критически важные для бизнеса сферы. Например, гарантируется непрерывность операций при проведении плановых и внеплановых работ с БД и выполнении цикла обслуживания.

Типы облачных баз данных и переход на многомодельную систему

Существует множество типов облачных баз данных, и каждый из них предназначен для достижения конкретной цели и обработки определенных видов нагрузок. Например, одни базы данных специально создаются для управления транзакциями, другие — для запуска приложений в Интернет, третьи выполняют функцию хранилищ данных или витрин данных для аналитики.

OLTP- и OLAP-нагрузки поддерживаются разными моделями данных. Для работы с данными, содержащимися в документах и мультимедийных файлах, используются такие форматы, как XML и JavaScript Object Notation (JSON). Среди других типов баз данных — графовые (для анализа связности) и пространственные (для географического анализа), а также системы класса «ключ-значение» (для обеспечения высокоэффективной системы хранения и поиска простых типов данных).

Развитие коммерческих корпоративных баз данных привело к тому, что теперь одна СУБД может предлагать множество моделей данных и методов доступа. Отраслевая тенденция последних лет — переход на многомодельные базы данных, которые дают возможность конечному пользователю работать с различными типами рабочих нагрузок с помощью единой базы данных.

Это современный подход, в рамках которого множество приложений задействуют одну и ту же систему управления базой данных, а предприятие продолжает извлекать выгоду из уникальных моделей данных, необходимых для конкретного приложения. Такие новые архитектуры баз данных дают предприятиям возможность существенно снизить число используемых БД и избежать создания изолированных баз данных, которые не дают компании использовать свой самый ценный актив — данные — в различных сферах.

Решения для облачных баз данных. Какие процессы должны выполняться в облачной среде?

Облачные базы данных могут принести пользу практически во всех сферах: от финансовой отрасли до отрасли здравоохранения. Вопрос не в том, стоит ли вообще использовать облачную базу данных. Вопрос в том, что предприятиям нужно определиться, какая модель и какой тип БД лучше подходит для данной бизнес-задачи.

Многие компании придерживаются поэтапного подхода к использованию облачных баз данных, сочетая традиционные модели облачных БД с DBaaS-моделями. Другие компании (например те, которые работают в сфере финансовых услуг) предпочитают оставить критически важные приложения в локальной среде.

Однако ситуация быстро меняется. DBaaS-модели становятся все более надежными, все больше компаний переходят на автономные облачные базы данных, поэтому вполне вероятно, что предприятия откроют для себя отличные возможности и получат значительные преимущества, если полностью перенесут свои БД в облако.

База данных будущего — это автономная облачная база данных

Самый новый, инновационный тип облачных баз данных — самоуправляемая база данных (также известная как автономная БД — этот термин мы использовали выше). В базах данных этого типа используются облачные технологии и машинное обучение для автоматизации стандартных задач по обслуживанию БД, таких как настройка, защита, резервное копирование, обновление и т. д.

Самоуправляемые базы данных проектируются так, чтобы они могли работать при сбоях аппаратного обеспечения, даже если размещаются на объектах облачной платформы. Такие БД также предлагаются с возможностью установки всех необходимых патчей ПО, микропрограммного обеспечения, средств виртуализации и кластеризации в онлайн-режиме. Они дают возможность легко масштабировать пропускную способность и регулировать уровень эффективности в соответствии с текущими потребностями. Кроме того, они защищают данные как от внешних, так и от внутренних злоумышленников и помогают избежать многих распространенных проблем, связанных с простоями (в том числе плановыми техническими работами).

Исследование IDC показывает (PDF), что до 75 % всех затрат предприятия на управление данными может приходиться только на оплату труда сотрудников. Внедрив самоуправляемую базу данных, среднестатистическое предприятие сможет сэкономить сотни и даже тысячи человеко-часов в год — и это относится к каждой крупной БД, используемой на предприятии.

Самоуправляемая база данных может существенно снизить расходы и дать возможность предприятиям перевести своих администраторов БД на более важную работу, например: моделирование данных, помощь программистам, которые занимаются архитектурами данных, и подготовку к будущим рабочим нагрузкам.

Gartner прогнозирует существенный рост популярности облачных баз данных

Специалисты Gartner уверены, что облачные базы данных — самый быстрорастущий сегмент на рынке публичных облачных сервисов и что доходы от продаж решений категории «Платформа БД как услуга» (dbPaaS) к 2021 году достигнут отметки в 10 миллиардов долларов США.

Характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе облачной базы данных

Компании, которые желают приобрести облачную базу данных, могут выбрать подходящее решение и поставщика из множества доступных вариантов. Вам, конечно, нужна модель, которая поможет наилучшим образом удовлетворить уникальные потребности Вашей компании. Вот несколько характеристик, на которые стоит обратить внимание при выборе облачной базы данных.

Производительность

• Независимое онлайн-масштабирование вычислительных ресурсов и системы хранения, возможности исправлений и установки обновлений, а также постоянная доступность данных, необходимых для работы приложений, будут гарантировать, что пропускная способность (производительность) базы данных будет соответствовать меняющимся потребностям предприятия, а сама база данных будет работать без простоев. Средства автоматизации и онлайн-оптимизации эффективности, такие как автоиндексирование, совершенно необходимы. Вам также понадобятся возможности масштабирования кластеров для операций записи и чтения, чтобы гарантировать успешную реализацию критически важных, выполняемых в режиме реального времени рабочих нагрузок.

Безопасность

• Наличие мощных средств обеспечения безопасности имеет важнейшее значение. Какую бы модель базы данных Вы ни выбрали, она должна иметь средства шифрования данных (как статичных, так и перемещаемых) и автоматической установки обновлений системы безопасности. Также крайне важно обеспечить разделение обязанностей, чтобы в ходе операций не был открыт доступ к данным заказчиков. Мощные средства ограничения доступа к данным помогут обеспечить защиту и контроль конфиденциальной информации. Инструменты обнаружения и предотвращения внешних атак, работающие на базе технологии машинного обучения, формируют дополнительный слой безопасности, который в режиме реального времени реагирует на угрозы. Наконец, для приложений, представляющих особую важность для бизнеса, Вам потребуется выделенная облачная инфраструктура, которая обеспечит изоляцию аппаратного обеспечения от других пользователей.

А также многое другое…

• Прочие характеристики, на которые стоит обратить внимание: доступные для чтения резервные базы данных (в сочетании со средствами отчетности), которые помогут снизить расходы на обеспечение высокой доступности, и передовые технологии отката операций, призванные обезопасить предприятие от ошибок пользователей. Наконец, база данных должна быть хорошо совместима с большим количеством сторонних приложений.

Перенос базы данных из локальной среды в облачную

Перенос базы данных в облачную среду может казаться пугающе сложной задачей, но при правильном подходе Вы без труда с ней справитесь. Главное — спланировать все заранее. Также важно помнить, что не все методы миграции можно применять в любом сценарии.

При выборе метода миграции следует учесть несколько факторов, включая тип данных, операционные системы размещения и версии баз данных. Как же приступить к переносу баз данных в облако? Советуем сначала ответить на следующие вопросы — это поможет подготовиться.

• Совместимо ли ПО в будущей облачной среде с инструментами, которые Вы сейчас используете локально? Совместима ли версия?
  Версии облачных сервисов баз данных, которые предлагают некоторые поставщики, несовместимы с локальными. Кроме того, если будущая облачная база данных поддерживает только более новую версию ПО, которое Вы сейчас используете, следует задуматься об обновлении системы.
• Какой размер и масштаб вашей базы данных, и поддерживает ли целевое облако такую конфигурацию?
  Некоторые поставщики предлагают только небольшие по объему хранилища и количеству ядер конфигурации баз данных. Следует заранее убедиться в том, что поставщик может предоставить необходимую Вам мощность.
• Запускаете ли вы соседние скрипты на самих серверах баз данных? В этом случае Вам нужно будет заключить контракт на инфраструктуру как услугу (IaaS) или автоматизированные услуги, которые могут быть недоступны у вашего поставщика облачных услуг.
• Нужно ли Вам выполнить миграцию так, чтобы работа существующего приложения не прерывалась или почти не прерывалась? Ведущие поставщики облачных баз данных, такие как Amazon, Microsoft и Oracle, предлагают простые и понятные схемы, поэтому можно легко выбрать подходящий вариант базы данных и без труда выполнить переход. В зависимости от обстоятельств переход на облачную среду можно организовать за несколько минут.

Беспроблемный переход на облачную базу данных

Инструменты автоматизации от Oracle дают возможность легко перенести локальную базу данных в Oracle Cloud практически без простоев. Потому что в сервисе Oracle Cloud используются те же стандарты и продукты, что и в локальной среде, и навыки для работы с ней требуются те же.