Czym jest chmurowa baza danych?

Definicja chmurowej bazy danych

Chmurowa baza danych to taka, która jest tworzona, wdrażana i udostępniana w środowisku chmurowym, takim jak chmura prywatna, publiczna lub hybrydowa.

Istnieją dwa główne modele wdrażania baz danych w chmurze:

Tradycyjna baza danych

• Jest bardzo podobna do lokalnej, wewnętrznie zarządzanej bazy danych — z wyjątkiem dostarczania infrastruktury. W tym przypadku przedsiębiorstwo nabywa od dostawcy usług chmurowych miejsce w maszynie wirtualnej i baza danych jest wdrażana w chmurze. Programiści w organizacji sterują bazą danych przy użyciu modelu DevOps lub tradycyjnie, zatrudniając pracowników IT. Przedsiębiorstwo jest odpowiedzialne za nadzór nad bazą danych i zarządzanie nią.

Baza danych jako usługa (DBaaS)

• W przypadku tego modelu organizacja zawiera umowę z dostawcą chmury na zasadzie płatnej subskrypcji. Dostawca usług oferuje użytkownikowi końcowemu możliwość wykonywania w jego zastępstwie szeregu zadań operacyjnych, konserwacyjnych, administracyjnych i dotyczących zarządzania bazami danych w czasie rzeczywistym. Baza danych działa w ramach infrastruktury dostawcy chmury. Ten model użytkowania zazwyczaj obejmuje automatyzację w zakresie udostępniania, tworzenia kopii zapasowych, skalowania, zapewniania wysokiej dostępności, zabezpieczeń, instalacji poprawek i monitorowania stanu. Model DBaaS zapewnia przedsiębiorstwom najwięcej korzyści, umożliwiając im zarządzanie bazą danych w outsourcingu, zoptymalizowane dzięki automatyzacji oprogramowania, zamiast konieczności zatrudniania własnych specjalistów.

Zalety chmurowej bazy danych

Chmurowe bazy danych zapewniają wiele korzyści takich samych, jak w przypadku innych usług chmurowych. Należą do nich m.in.:

• Większa elastyczność i swoboda innowacji. Chmurowe bazy danych można szybko konfigurować i wycofywać z eksploatacji, co ułatwia i przyspiesza testowanie, weryfikację oraz wdrażanie nowych pomysłów biznesowych. Jeśli przedsiębiorstwo zdecyduje się nie realizować projektu, może po prostu z niego zrezygnować (i z jego bazy danych) oraz przejść do wdrażania kolejnej innowacji.
• Szybsze wprowadzanie rozwiązań na rynek. Chmurowa baza danych eliminuje konieczność zamawiania sprzętu, oczekiwania na przesyłkę, instalacji i konfiguracji sieci, kiedy nowy produkt znajduje się w fazie oprogramowywania. Dostęp do bazy danych można zapewnić w ciągu kilku minut.
• Mniejsze ryzyko. Chmurowe bazy danych zapewniają wiele możliwości zmniejszenia ryzyka w całej firmie, zwłaszcza w przypadku modeli DBaaS. Dzięki automatyzacji dostawcy usług chmurowych mogą zapewniać egzekwowanie najlepszych praktyk w zakresie bezpieczeństwa i zabezpieczeń oraz ograniczać prawdopodobieństwo wystąpienia błędu ludzkiego — głównej przyczyny przestojów oprogramowania. Zautomatyzowane funkcje do zapewniania wysokiej dostępności oraz umowy o poziom usług (SLA) mogą zmniejszyć lub wyeliminować utratę przychodów w wyniku przestojów. Prognozowanie pojemności nie jest już kluczowym zagadnieniem przy wdrażaniu projektów, ponieważ chmura może zapewniać nieskończoną dostępność infrastruktury i usług bez żadnych opóźnień.
• Niższe koszty. Modele subskrypcyjne przewidujące płacenie tylko za faktycznie wykorzystane zasoby (pay-per-use) oraz możliwość skalowania dynamicznego pozwalają użytkownikom końcowym uzyskać dostęp do zasobów niezbędnych w sytuacji typowego obciążenia, skalować w górę odpowiednio do potrzeb w okresach wzmożonej aktywności, a następnie w dół, gdy aktywność na powrót spadnie i się ustabilizuje. Jest to znacznie mniej kosztowne niż zapewnianie tych możliwości we własnym zakresie — przedsiębiorstwo musi wtedy kupić serwery fizyczne zdolne obsłużyć szczytowe obciążenia, nawet jeśli występują one tylko kilka dni w kwartale. Przedsiębiorstwa mogą zaoszczędzić pieniądze, dosłownie wyłączając usługi, kiedy nie są one potrzebne. Mogą również obniżyć koszty, realizując globalne inicjatywy przy marginalnych inwestycjach w infrastrukturę. W wielu przypadkach automatyzacja oprogramowania chmurowego zastępuje kosztownych administratorów baz danych, zmniejszając tym samym koszty operacyjne poprzez eliminację zapotrzebowania na drogich specjalistów wewnętrznych.

Chmurowa baza danych może również łączyć w jednej usłudze bazodanowej przetwarzanie transakcji, analizy w czasie rzeczywistym w hurtowniach i jeziorach danych oraz uczenie maszynowe – bez złożoności, opóźnień, kosztów i ryzyka związanego z duplikacją procesów ekstrakcji, transformacji i ładowania danych (ETL).

Opcje zarządzania chmurową bazą danych

Przedsiębiorstwa mogą zadecydować o metodzie zarządzania swoimi chmurowymi bazami danych. Style zarządzania bazami danych można ogólnie podzielić na następujące cztery kategorie:

Lokalnie zarządzane chmurowe bazy danych

• W tym modelu przedsiębiorstwo wdraża swoją bazę danych w infrastrukturze chmurowej, ale samodzielnie nią zarządza, wykorzystując w tym celu specjalistów wewnętrznych, rezygnując natomiast z funkcji automatyzacji zapewnianych przez dostawcę usług chmurowych. Model ten oferuje niektóre ze standardowych korzyści wynikających z umieszczenia bazy danych w chmurze — w tym większą elastyczność i sprawność działania — ale organizacja zachowuje odpowiedzialność za zarządzanie bazą danych oraz kontrolę nad nią.

Zautomatyzowane chmurowe bazy danych

• W tym modelu przedsiębiorstwa wykorzystują interfejsy programowania aplikacji (API) chmurowej bazy danych do wspomagania zarządzania cyklem życia, ale zachowują dostęp do serwerów baz danych oraz kontrolę nad konfiguracją bazy danych i systemami operacyjnymi. Zautomatyzowane usługi baz danych są objęte ograniczonymi umowami SLA i zazwyczaj wykluczają zaplanowane działania, takie jak instalowanie poprawek czy konserwacja.

Zarządzane chmurowe bazy danych

• Model ten jest podobny do modelu zautomatyzowanych chmurowych baz danych, ale dostawca usług chmurowych nie zezwala konsumentom na dostęp do serwerów obsługujących bazę danych. Konfiguracja jest ograniczona — obsługa ustawień jest możliwa wyłącznie przez dostawcę usług chmurowych, ponieważ użytkownicy końcowi nie mogą instalować własnego oprogramowania.

Autonomiczne chmurowe bazy danych

• Jest to nowy, niewymagający ludzkiej interwencji model operacyjny, w którym automatyzacja i samouczenie się maszyn eliminują ludzką pracę związaną z zarządzaniem bazami danych i optymalizacją wydajności. Usługi obejmują umowy SLA dotyczące zastosowań o newralgicznym znaczeniu dla firmy, takich jak pozbawione przestojów wykonywanie nieplanowanych i planowanych działań z zakresu zarządzania cyklem życia bazy danych i usług.

Typy chmurowych baz danych oraz przejście na wielomodelową bazę danych

Istnieje wiele typów chmurowych baz danych — każda z nich jest przeznaczona do zaspokajania określonych potrzeb i obsługi określonych rodzajów obciążeń. Istnieją na przykład bazy danych zaprojektowane specjalnie z myślą o zarządzaniu transakcjami, inne są przeznaczone do uruchamiania aplikacji w Internecie, a jeszcze inne pełnią funkcję hurtowni danych lub składnicy danych do celów analitycznych.

Obciążenia OLTP są obsługiwane przez modele danych, które różnią się od modeli używanych w obciążeniach OLAP. Dane dokumentów i multimediów opierają się na formatach takich jak XML i JavaScript Object Notation (JSON). Inne typy baz danych to m.in. grafowe bazy danych wykorzystywane do analizy połączeń, przestrzenne bazy danych do analizy geograficznej oraz magazyny wartości kluczy służące do wydajnego przechowywania i wyszukiwania prostych typów danych.

W miarę rozwoju komercyjnych baz danych dla przedsiębiorstw zaczęły one obejmować wiele modeli danych i metod dostępu w ramach jednego systemu zarządzania bazami danych. Obecnie w branży widoczny jest trend przechodzenia do wielomodelowej bazy danych. Dzięki takiemu podejściu użytkownik końcowy może obsługiwać różne typy obciążeń z poziomu jednej bazy danych.

Ta nowa funkcja pozwala wielu aplikacjom korzystać z tego samego systemu zarządzania bazami danych, podczas gdy przedsiębiorstwo nadal korzysta z unikatowych modeli danych niezbędnych dla potrzeb konkretnych aplikacji. Te nowe architektury baz danych umożliwiają przedsiębiorstwom znaczne ograniczenie liczby używanych baz danych i zapobiegają powstawaniu silosów danych blokujących szersze wykorzystanie ich najważniejszych zasobów — danych.

Rozwiązania chmurowych baz danych – co powinno być obsługiwane w chmurze?

Niemal każda branża — od sektora usług finansowych po służbę zdrowia — może odnieść korzyści z wdrożenia rozwiązań opartych na chmurowych bazach danych. Wybór nie polega na tym, czy skorzystać z chmurowej bazy danych czy też nie. Trzeba podjąć decyzję, który model i typ bazy danych będzie najlepiej zaspokajać konkretne potrzeby przedsiębiorstwa.

Wiele przedsiębiorstw decyduje się na stopniowe przechodzenie na chmurowe bazy danych, łącząc tradycyjne modele chmurowych baz danych z modelami DBaaS. Dla innych, np. dla firm z branży usług finansowych, priorytetem może być zachowanie aplikacji o znaczeniu newralgicznym na miejscu, w firmie.

Jednak sytuacja ta dynamicznie się zmienia. W miarę jak modele DBaaS stają się bardziej niezawodne i coraz więcej organizacji przechodzi na autonomiczne bazy danych, rośnie szansa, że przedsiębiorstwa dostrzegą większe możliwości i większe korzyści wynikające z pełnej migracji baz danych do chmury.

Autonomiczna baza danych w chmurze – rozwiązanie na miarę przyszłości

Najnowszym i najbardziej innowacyjnym typem chmurowych baz danych jest samoczynna chmurowa baza danych (znana także jako autonomiczna baza danych, o której była mowa wcześniej). Ten typ bazy danych wykorzystuje technologię chmury i uczenie maszynowe do automatyzacji dostrajania baz danych, zabezpieczeń, tworzenia kopii zapasowych, aktualizacji i innych rutynowych zadań zarządzania.

Samoczynne bazy danych są zaprojektowane tak, aby automatycznie wytrzymywały awarie sprzętowe, także w miejscach wdrożenia platformy chmurowej, oraz oferowały kompleksowe funkcje do instalowania poprawek do oprogramowania biznesowego i układowego oraz do obsługi wirtualizacji i klastrów w trybie online. W razie potrzeby bazy te łatwo skalują swoją wydajność i pojemność. Ponadto chronią dane przed atakami zewnętrznymi i złośliwymi użytkownikami wewnętrznymi, a także pozwalają unikać wielu problemów związanych z przestojami, które występują w przypadku innych modeli — takich jak m.in. planowana konserwacja.

Z badania IDC wynika (PDF), że aż 75% całkowitych kosztów przedsiębiorstwa związanych z zarządzaniem danymi mogą stanowić koszty samej robocizny. Samoczynna baza danych może potencjalnie zaoszczędzić przeciętnemu przedsiębiorstwu setki, a może nawet tysiące godzin pracy pełnoetatowych pracowników rocznie w odniesieniu do każdej z jego głównych korporacyjnych baz danych.

Samoczynne bazy danych mogą istotnie przyczynić się do wyeliminowania tych wysokich kosztów i umożliwić przedsiębiorstwom wykorzystanie DBA do bardziej wartościowych zadań — np. do modelowania danych, pomocy programistom w tworzeniu architektury danych czy planowania przyszłych możliwości.

Firma Gartner prognozuje zwiększone tempo wzrostu popularności chmurowych baz danych

Firma Gartner przekonuje, że chmurowe bazy danych to obecnie jeden z najszybciej rozwijających się segmentów rynku usług w chmurze publicznej, i oczekuje, że do 2021 r. przychody z udostępniania platform bazodanowych jako usługi (dbPaaS) osiągną niemal 10 mld USD.

Na co zwracać uwagę przy wyborze chmurowej bazy danych

Przedsiębiorstwa poszukujące dla siebie rozwiązania do obsługi chmurowej bazy danych mają do wyboru wielu dostawców i wiele opcji. Należy wybrać taki model, który najlepiej odpowiada konkretnym potrzebom biznesowym. Oto niektóre kluczowe funkcje, których należy oczekiwać od każdej chmurowej bazy danych:

Wydajność

• Niezależne skalowanie online mocy obliczeniowej i pamięci masowej, instalowanie poprawek i uaktualnianie — z nieprzerwaną dostępnością danych dla aplikacji — zapewnią odpowiednie dostosowanie możliwości bazy danych do konkretnych i zmieniających się potrzeb przedsiębiorstwa bez przerywania pracy. Cechą niezbędną jest automatyczna, realizowana online optymalizacja wydajności, np. automatyczne indeksowanie. Warto też zwrócić uwagę na funkcję skalowania rozszerzającego zarówno na potrzeby odczytu, jak i zapisu; zapewnia ona bezproblemową obsługę newralgicznych obciążeń w czasie rzeczywistym.

Zabezpieczenia

• Solidne zabezpieczenia są najważniejsze. Niezależnie od tego, na który model bazy danych firma się zdecyduje, powinien on być w stanie dokonywać szyfrowania danych w spoczynku i w trakcie przesyłania oraz zapewniać automatyczne aktualizacje zabezpieczeń. Niezbędne jest także zapewnienie ścisłego rozdziału obowiązków, tak aby pracownicy operacyjni nie mieli dostępu do danych klienta. Zaawansowane funkcje zaciemniania danych pomagają zadbać o to, aby widoczność wrażliwych danych była ograniczona i kontrolowana. Wykrywanie ataków zewnętrznych i zapobieganie im poprzez technologię uczenia maszynowego zapewnia dodatkową warstwę ochrony w czasie rzeczywistym. W przypadku newralgicznych aplikacji biznesowych wymagana jest dedykowana infrastruktura chmurowa zapewniająca izolację sprzętową od danych innych użytkowników.

I wiele więcej…

• Inne cechy, na które należy zwrócić uwagę, to m.in. łatwo dostępna rezerwowa baza danych (połączona z funkcjami raportowania) obniżająca koszty wysokiej dostępności oraz najlepsze w branży technologie flashback zapewniające ochronę przed błędami użytkownika. Baza danych powinna również zapewniać szeroki zakres kompatybilności z aplikacjami innych firm.

Przenieś swoją bazę danych z infrastruktury lokalnej do chmury

Migracja bazy danych do chmury może wydawać się trudnym zadaniem, ale wcale nie musi tak być. Kluczem do sukcesu jest planowanie z wyprzedzeniem. Ważne jest też, by pamiętać, że nie wszystkie metody migracji sprawdzają się w każdej sytuacji.

Przy wyborze metody migracji należy wziąć pod uwagę kilka czynników — w tym typy przenoszonych danych, systemy operacyjne hosta oraz wersje baz danych. Oto kilka spraw, o których trzeba pamiętać, przygotowując się do migracji baz danych firmy do chmury.

• Czy oprogramowanie docelowej bazy danych w chmurze jest zgodne z tym używanym w architekturze lokalnej? Czy jego wersja jest zgodna?
  Niektórzy dostawcy usług chmurowych nie oferują usług baz danych zgodnych z wersjami lokalnymi. Ponadto, jeśli docelowa chmurowa baza danych obsługuje tylko nowszą wersję używanego oprogramowania, należy zaplanować uaktualnienie.
• Jaki jest rozmiar i skala bazy danych i czy docelowa chmura obsługuje tę konfigurację?
  Niektórzy dostawcy chmury oferują jedynie konfiguracje baz danych, które są niewielkie pod względem rozmiaru pamięci masowej i liczby rdzeni. Należy upewnić się z wyprzedzeniem, że dostawca jest w stanie zaspokoić konkretne potrzeby Twojej firmy.
• Czy uruchamiasz sąsiadujące skrypty na samych serwerach baz danych? Jeśli tak, musisz zawrzeć umowę na infrastrukturę jako usługę (IaaS) lub usługi automatyczne; dostawcy usług w chmurze nie zawsze je oferują.
• Czy podczas migracji nie jest możliwy jakikolwiek przestój w działaniu istniejącej aplikacji lub przestój ten może być tylko bardzo krótki? Dzięki czołowym dostawcom chmurowych baz danych, takim jak Amazon, Microsoft i Oracle, wybór bazy danych i migracja są teraz łatwiejsze niż kiedykolwiek. Zależnie od okoliczności migracja do chmury może nastąpić w ciągu niewielu minut.

Spraw, by migracja do chmurowej bazy danych przebiegła bezproblemowo

Zautomatyzowane narzędzia Oracle pozwalają bezproblemowo przenieść lokalną bazę danych na platformę Oracle Cloud praktycznie bez przestojów, ponieważ Oracle Cloud używa tych samych standardów, produktów i umiejętności, które obecnie są wykorzystywane w instalacjach lokalnych.