自主資料庫是什麼?

自主資料庫是一種雲端資料庫,利用機器學習取代人力,進行資料庫調校、安全備份、更新以及其他傳統上由資料庫管理員 (DBAs) 執行的例行管理任務。

Oracle 自主資料庫: 如何運作

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相較於傳統資料庫的技術,自主資料庫雲端具有更高的可用性、更高的安全性以及更低的運營成本。

自主資料庫其他的相關術語是自主驅動資料庫、自主修復和自主防護。

自主驅動代表資料庫能夠自動開通或部署資料庫,並監控、備份、恢復以及排除資料庫的故障。 也能在不停機的狀態下,持續擴大和縮小運算或儲存。

自主防護意指調適型人工智慧威脅偵測和修補,還有自動安全加密。 自主防護資料庫也可以自動應用安全修補程式。

自主修復資料庫受到自動保護,免受停機問題。 自主修復資料庫的可用性高達 99.995%,每月停機時間不到 2.5 分鐘,包括計劃維修。

企業資料庫的使用

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資料庫能儲存重要的業務訊息,對於現代追求高效率營運的單位組織至關重要。 如果資料庫不安全,企業可能存在違規風險。 如果資料庫的運作十分緩慢或不可用,員工的工作效率將會受到影響,也可能讓客戶失望。

儲存在資料庫管理系統裡的資訊可以是高度結構化的,資料也可以是非結構化的。 客戶和員工可以直接存取這些資料,也可以透過其他企業軟體、網站或行動應用程式間接存取這些資料。

資料庫中的結構化資訊儲存範例
  • 會計記錄
  • 客戶資訊
  • 員工資訊
  • 維修紀錄
  • 網路流量紀錄
  • 價格資訊
  • 產品庫存
  • 銷售交易
  • 社群媒體互動
  • 供應鏈資訊
資料庫中的非結構化資訊儲存範例
  • 數位圖片、音訊和影片檔案
  • 程式碼
  • 電子試算表
  • 網頁
  • Word操作文件
資料庫中可儲存及存取資訊的軟體
  • 會計
  • 由客戶開發的客製企業軟體
  • 客戶關係管理 (CRM)
  • 資料分析和商業智慧 (BI)
  • 企業資源規劃 (ERP)
  • 人力資源 (HR)/人力資本管理 (HCM)
  • 產品生命周期管理系統
  • 安全性和紀錄管理
  • 供應鏈管理 (SCM)
  • 網頁伺服器

業務應用程式可以在現有資料庫中新增記錄,或使用資料庫資訊建立報告,進行趨勢分析或尋找異常。

資料庫可能以數個 TB 的大小增加,而在傳統上因為資料庫本身的複雜性,要管理、保護和調校資料庫來獲得最佳效能,並不容易。

資料庫管理員的角色

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企業資料庫傳統上是由資料庫管理員 (DBAs) 來管理,他們建立、修改並調校資料庫,確保在資料庫中儲存並擷取新資料時,可以獲得最大效能。

在資料庫中擷取資料的過程通常是經由應用程式’複雜的查詢機制啟動。 執行查詢會佔用大量運算和磁碟存取的資源。 查詢結果包含許多資料庫記錄,這些記錄必須傳送回查詢應用程式。

資料庫管理員’其中一項勞力密集型的工作是組織資料庫,以利頻繁的查詢可以盡快執行,同時消耗最少的資源。 若要改進調校,需要研究在資料庫上執行的查詢類型,並辨別那些模式。 效能調校一直將是維護資料庫的必要部分。 其他相關目標是資料的正規化,重新建構資料以減少冗餘並改進資料的完整性。

資料庫管理員也負責其他工作,必須每天或定期在全部的企業資料庫上執行,資料庫的數量可能達數十或數百個。 工作包括:

  • 在發生災難或遺失資料的狀況下備份資料庫
  • 測試備份,確保可以恢復資料庫
  • 在發生意外時恢復遺失的資料
  • 檢查安全紀錄,以確保資料庫未發生不正確存取
  • 監控資料庫的軟體’供應商資訊來源,以取得安全警告、修補程式和升級
  • 必要時安排並使用修補程式和升級
  • 調整資料庫的安全設定來回應威脅
  • 授權新用戶和應用程式存取資料
  • 監控資料庫伺服器的處理器和記憶體用量
  • 建立並管理架構—,意即資料分類
  • 協助軟體開發人員處理資料庫問題
  • 管理萃取 (extract)、轉置 (transform)、載入 (load) 之工具(ETL)
  • 監控資料庫伺服器的磁碟用量
  • 必要時增加更多儲存或遷移儲存
  • 規劃資料庫未來容量需求
  • 排除錯誤和其他資料庫問題
  • 與業務用戶和開發人員合作,為新的應用程式或模組定義資料模型

資料庫管理員工作超載可能導致人為疏失

據估計,目前約有 40% 的資料庫管理員每天管理 50 個或為數更多的資料庫 同時,78% 的資料庫管理員表示他們曾在職業生涯中經歷過某類型的意外停機,而他們大多數都在努力整合多種管理及備份工具。

但 72% 的 IT 預算都用於維護現有的資訊系統,只餘 28% 用於創新的預算。 維護資料庫所需的工作量顯然應該降低,同時也應該減少停機時間並提高效能。

資料庫管理員—目前的工作負載可能導致疏失發生,而這些疏失對正常運行時間、效能和安全性造成的影響,可能是災難性的。 舉例來說,沒有應用修補程式或進行安全更新可能會產生漏洞—,但實際上未能正確地應用修補程式,可能會削弱或失去安全性保護。

新聞上可看到沒有密碼或加密保護安全的雲端資料庫,導致資料被駭客竊取,幾乎都是人為疏失引起的。

自主資料庫的目標

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自主資料庫有三項總體目標:

  • 確保資料庫的最長的正常運行時間和最大效能
  • 確保資料庫的最高安全性,包括修補程式和修復
  • 藉由自動化消除手動、容易出錯的管理工作
  • 讓資料庫管理員將其專業知識發揮更高階的功能

藉由減少自主資料庫的資料庫管理員的例行工作量,單位組織可以將資料庫管理員’的工作重新聚焦於有更高商業價值的高階工作上,例如資料建模、協助程式設計師員關於資料架構,以及規劃未來容量的工作。

某些情況下,自主資料庫可以藉由減少管理資料所需資料庫管理員的數量,或者重新部署他們去做更具策略性的工作,來幫助企業節省資金。

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雲端中的資料庫技術

實行自主資料庫需要幾種基本技術,這些資料可以在沒有真人資料庫管理員的情況下,處理日常維護、可伸縮性、安全性、擴充性、資料庫調校等工作。

  • 增加或縮減資源: 基於雲端的資料庫伺服器可以依照需求,立即增加或縮減其運算和記憶體資源。 舉例來說,客戶可以從 8 核心資料庫運算增加至 16 核心,持續擴充到季度末處理,然後再降為較便宜的 8 核心。 甚至還可以在週末關閉所有運算資源以降低成本,週一早上再啟動即可。
  • 資料庫修補: 許多入侵資料庫的發生都是因為系統的漏洞,雖然已經有安全性和漏洞修補程式可用,但尚未真正應用。 自主資料庫雲端可針對雲端中的伺服器進行修補,達成修補程式的應用,並按照安排好的順序來執行,所以可避免業務的停機時間。
  • 機器學習 自主資料庫整合了利用機器學習和人工智慧技術的監控、管理和分析功能。 目標是自動資料庫調校、防止應用程式中斷,並加強整個資料庫應用程式的安全性。

自主資料庫’的機器學習和人工智慧演算所使用的技術包括:查詢優化、自動記憶體管理和自動儲存管理,以提供完全自我調校的資料庫。

機器學習的演算可以分析大量的記錄資料,並在入侵者可能造成損害之前標示出異常值和異常模式,幫助公司提高資料庫的安全性。 在系統運作時,機器學習還可以自動連續修補、調校、備份和升級系統,無需人工涉入。 這樣就能盡可能減少影響資料庫運作或安全性的潛在人為疏失或惡意行為。

雲端中的自主資料倉儲

自主資料庫技術需要使用雲端服務,將企業資料儲存在雲端中。 在雲端中自主,能讓單位組織利用雲端資源更有效地部署資料庫、管理資料庫工作負載,並且保護資料庫。 無論何時何地,只要有需要,資料庫雲端服務 可以提供線上存取資料庫功能的服務。

與客戶’資料中心的傳統資料庫相比,雲端資料庫服務的優勢包括:

快速 在雲端中建立資料庫和資料倉儲僅需數分鐘—,而不需要數天或數週的時間。
容易 可以設定雲端資料庫為完全自主,並且可以藉由應用程式介面 (API),輕鬆地經由雲端或就地部署的應用程式使用。
彈性 雲端資料庫可以根據業務增加的需要,獨立新增運算和/或儲存資源,不需要停機。 相同地,這些資源不再被需要時,會自行動態減少 (節省資金)。
安全 雲端資料庫中的安全性藉由多層控制和最佳實行,阻擋了內部和外部不良的參與因子。
合規 監控並記錄雲端資料庫的存取,以利隨時進行查核和控管。

選擇自主資料庫

這些功能可協助單位組織’選擇自主資料庫產品。

自動化 資料庫在運作時執行升級、安裝修補程式,並自我調校。 安裝安全更新不需停機。
高可用性 服務層級協議 (SLAs) 應確保至少 99.995% 的可靠性及可用性,以將計劃內和計劃外所費不貲的停機時間,降至每年不到 30 分鐘。
自主防護 自主資料庫應自行執行所有軟體修補程式和更新,確保資料庫受到保護,防止未經授權的存取,而不中斷操作或影響到可用性。
自動資料庫調校 這能確保資料庫耗費較少運算、記憶體和 I/O 的資源,同時快速為查詢和資料儲存/檢索操作提供結果。