企業(yè)在信息化過程中往往會使用多個系統(tǒng)如企業(yè)資源計劃(EntERPrise Resource Planing，ERP)、客戶關(guān)系管理(Customer Relationship Management，CRM)等，這些系統(tǒng)所用的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)各自獨立，這增加了管理成本和維護的難度。私有云和數(shù)據(jù)庫整合可降低系統(tǒng)成本和復(fù)雜性，提高靈活性和服務(wù)質(zhì)量；私有云可實現(xiàn)對服務(wù)器、存儲器、應(yīng)用程序或IT服務(wù)構(gòu)成的共享資源池的按需訪問；數(shù)據(jù)庫整合可減少數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)量，并簡化IT基礎(chǔ)設(shè)施。私有云計算和數(shù)據(jù)庫整合能夠以更安全、更可靠的方式提供應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，并且提供更強的商業(yè)洞察力。將數(shù)據(jù)庫整合至私有云中可減少停機時間和管理成本、降低安全風(fēng)險以及資本支出等，同時，還能提高系統(tǒng)性能、可用性、數(shù)據(jù)質(zhì)量以及決策的敏捷性。

　　1、私有云

　　1.1云計算

　　云計算是一種可以調(diào)用的虛擬化的資源池，這些資源池可以根據(jù)負載動態(tài)重新配置，以達到最優(yōu)化使用的目的8，。用戶和服務(wù)提供商事先約定服務(wù)等級協(xié)議，用戶以用時付費模式使用服務(wù)。云計算具有如下一些特點”。

　　(1)服務(wù)資源池化：通過虛擬化技術(shù)，對存儲、計算、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)等資源化，按用戶需求動態(tài)地分配。

　　(2)可擴展性：用戶隨時隨地可以根據(jù)實際需求，快速彈性地請求和購買服務(wù)資源，擴展處理能力。

　　(3)寬帶網(wǎng)絡(luò)調(diào)用：用戶使用各種客戶端軟件，通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用云計算資源。

　　(4)可度量性：服務(wù)資源的使用可以被監(jiān)控、報告給用戶和服務(wù)提供商，并可根據(jù)具體使用類型(如帶寬、活動用戶數(shù)、存儲等)收取費用。

　　(5)可靠性：自動檢測失效節(jié)點，通過數(shù)據(jù)的冗余能夠繼續(xù)正常工作，提供高質(zhì)量的服務(wù)，達到服務(wù)等級協(xié)議要求。

　　1.2私有云

　　云計算能夠給用戶提供可靠的(Private Cloud)是為一個客戶單獨使用而構(gòu)建的，因而提供對數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的最有效控制。提供私有云的公司擁有基礎(chǔ)設(shè)施，并可以控制在此基礎(chǔ)設(shè)施上部署應(yīng)用程序的方式。私有云可部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的防火墻內(nèi)，也可以將它們部署在一個安全的主機托管場所。傳統(tǒng)模式中，將業(yè)務(wù)應(yīng)用程序綁定在特定的基礎(chǔ)設(shè)施，造成效率、利用率和靈活性較低等問題。云計算技術(shù)則可使應(yīng)用程序被動態(tài)地部署到最合適的基礎(chǔ)設(shè)施上，幫助企業(yè)擺脫傳統(tǒng)模式，從而提供更高水平的可擴展性和彈性，并降低硬件成本。

　　2、私有云和數(shù)據(jù)庫整合

　　利用私有云可賦予信息技術(shù)(Information Techlology，IT)人員更高級別的控制，提供更高的安全性、合規(guī)性以及服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)等。在大多數(shù)企業(yè)中，三分之二的敏感數(shù)據(jù)都保存在數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)數(shù)據(jù)庫被整合至一個私有云時，IT人員可以透明而連貫地保護數(shù)據(jù)，防止非數(shù)據(jù)庫用戶對數(shù)據(jù)庫的訪問，并強化數(shù)據(jù)庫中的運行時安全策略。同時，IT人員可以自動跟蹤數(shù)據(jù)庫中所有針對敏感數(shù)據(jù)和監(jiān)管數(shù)據(jù)的更改，并且集中審計數(shù)據(jù)庫活動并自動生成合規(guī)性報告。IT人員還可以設(shè)置特權(quán)用戶控制，對敏感數(shù)據(jù)進行加密，以及防止將惡意代碼插入應(yīng)用程序的黑客技術(shù)(如SQL注入)。

　　充分利用動態(tài)共享資源的一種符合成本效益的方法將數(shù)據(jù)庫整合至私有云，許多企業(yè)不再需要創(chuàng)建包含大量企業(yè)數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)庫，卻依然能夠提供達到服務(wù)水平目標(biāo)所需的敏捷性。從IT或業(yè)務(wù)角度將私有云和數(shù)據(jù)庫整合并融為一體會有許多疊加的好處。

　　(1)降低成本

　　利用共享資源池有效地取代了孤立的、未被充分利用的基礎(chǔ)設(shè)施，整合共享資源，從而降低整體成本并提高資源利用率。企業(yè)可以通過多租戶配置為每個服務(wù)器創(chuàng)建密度更高的數(shù)據(jù)庫，而不是簡單地縮小服務(wù)器占用空間，從而降低資本支出。企業(yè)可以通過自動化以及提高管理效率來減少運營支出。

　　(2)降低復(fù)雜性

　　通過合理化、標(biāo)準化以及整合減少所支持的配置及服務(wù)的數(shù)量等簡化其環(huán)境。在通用構(gòu)建塊上實現(xiàn)標(biāo)準化使IT人員更容易部署和添加資源。利用集中式管理降低復(fù)雜性；建立私有云，讓環(huán)境變得更加同質(zhì)化，因此更容易進行管理。集中式管理中心使rI'人員剔除那些僅處理特定任務(wù)的工具，從而實現(xiàn)了節(jié)約并且支持日常任務(wù)的自動化。

　　在共享數(shù)據(jù)庫上提供的數(shù)據(jù)庫云架構(gòu)也適用于使用通用操作系統(tǒng)的應(yīng)用集群技術(shù)。所生成的云可以通過集成共享數(shù)據(jù)庫和其他整合選項從而實現(xiàn)最高程度的整合。憑借共享數(shù)據(jù)庫(即盡可能實現(xiàn)最少數(shù)量的數(shù)據(jù)庫實例)，系統(tǒng)性能得到進一步提升。

　　(3)提升服務(wù)質(zhì)量

　　數(shù)據(jù)庫性能在私有云中可以被集中監(jiān)控和管理。數(shù)據(jù)庫還受益于可能內(nèi)建在私有云中的高可用性功能。私有云和數(shù)據(jù)庫整合還有助于強化統(tǒng)一的身份管理和安全基礎(chǔ)設(shè)施，這些都是標(biāo)準化配置過程的一部分。

　　(4)提高敏捷性

　　IT部門越來越傾向于開發(fā)更加敏捷和靈活的環(huán)境，對不斷變化的業(yè)務(wù)需求作出快速響應(yīng)。利用云計算技術(shù)能夠快速部署應(yīng)用程序，而不會由于安裝基礎(chǔ)設(shè)施而產(chǎn)生巨大的時問滯后，這將為新業(yè)務(wù)策略以及新功能的推出提供有效的支撐。

　　3、數(shù)據(jù)庫云的架構(gòu)

　　通過對IT基礎(chǔ)設(shè)施進行改造和優(yōu)化建立私有云，特別是針對多種資源的整合，通常分三個步驟執(zhí)行：合理化、架構(gòu)優(yōu)化以及共享服務(wù)的實施。

　　(1)IT合理化

　　IT合理化是—個確定在企業(yè)中使用IT服務(wù)的最佳方式，它是識別冗余的分析過程。最終目標(biāo)是服務(wù)組合和技術(shù)堆棧的標(biāo)準化，堆棧的各層次應(yīng)支持服務(wù)水平目標(biāo)以及需求增長要求。通過合理化，IT部門可以開發(fā)更易于管理的環(huán)境。

　　(2)架構(gòu)優(yōu)化

　　架構(gòu)優(yōu)化包括為基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)庫部署云計算架構(gòu)。服務(wù)器虛擬化是基礎(chǔ)設(shè)施云的關(guān)鍵，通過將服務(wù)器至應(yīng)用程序的孤島模式轉(zhuǎn)換為多租戶模式，利用服務(wù)器虛擬化降低了成本。該方法具的優(yōu)點：支持單服務(wù)器和群集服務(wù)器，支持多操作系統(tǒng)，且易于實施和隔離。
 

　　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫云需要了解數(shù)據(jù)庫及其內(nèi)部架構(gòu)的各種技術(shù)事項，數(shù)據(jù)庫云的架構(gòu)如圖1所示，該架構(gòu)要求構(gòu)建—個能立即提升性能的強大的虛擬化管理工具。在共享服務(wù)器池上實施應(yīng)用集群技術(shù)，從而實現(xiàn)提供數(shù)據(jù)庫要求；該技術(shù)需要一個通用的操作系統(tǒng)(如Linux、Unix或Windows等)。所架構(gòu)的云支持所有的數(shù)據(jù)庫管理及操作工作負載，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫、存儲器和操作系統(tǒng)的高度整合，并能提供優(yōu)異的性能而無需管理程序的開銷。

　　(3)度掘共享服務(wù)以反由此產(chǎn)生的整合

　　為滿足企業(yè)用戶的各種需求可以充分利用共享服務(wù)，同時降低成本；共享服務(wù)還必須管理許多運營、安全、組織和財務(wù)等方面問題，從而確保共享服務(wù)被真正有效地運用。將多個應(yīng)用程序整合為單一的標(biāo)準化環(huán)境不僅可以降低硬件成本，而且能夠簡化管理，提高資源的利用率以及精簡安全和合規(guī)工作。實現(xiàn)共享服務(wù)需要開展服務(wù)器、存儲、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)以及工作負載等多個潛在的整合。

　　服務(wù)器整合主要通過虛擬化實現(xiàn)在較小的服務(wù)器占用空間上運行數(shù)據(jù)庫的物理服務(wù)器數(shù)量的縮減。采用這種模式的主要驅(qū)動因素包括：通過虛擬機(Virtual Machine，VM)的模板或配置文件實現(xiàn)簡單的按鈕式數(shù)據(jù)庫部署，支持多數(shù)據(jù)庫版本配置以及在VM客戶機層級的故障和資源隔離。在這種模式中，大多數(shù)應(yīng)用程序可以在VM客戶機上部署的數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)無縫運行。

　　然而虛擬化并沒有減少操作系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫的數(shù)量。因此，這種模式實際的整合會很少，而且投資回報率較低。同時也存在操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫蔓延的可能，由于部署實例數(shù)量的增加，需要管理更為復(fù)雜的環(huán)境。虛擬模式的性能也不如其他部署模式的性能高，而且高I/O密集型數(shù)據(jù)庫可能無法在虛擬環(huán)境中高效運行。此外，可擴展性僅限于服務(wù)器池中規(guī)模最大的服務(wù)器，而且數(shù)據(jù)庫工作負載無法在池中進行水平擴展。

　　存儲整合主要通過提高虛擬存儲池中的可用空間的使用率來統(tǒng)一存儲池。通過實施自動存儲管理技術(shù)，可以創(chuàng)建被稱為磁盤組的存儲池。這些磁盤組實質(zhì)上會成為存放數(shù)據(jù)庫文件的容器。多個數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫文件存儲在同一磁盤組中，實現(xiàn)更高的存儲利用率并且提供存儲整合的基礎(chǔ)。存儲在這些池中的數(shù)據(jù)將均勻地分布在磁盤組中的所有磁盤中，從而在整個磁盤組的所有磁盤中實現(xiàn)I/O工作負載的優(yōu)化平衡，同時消除了熱點以及對熱點進行管理的需要。

　　操作系統(tǒng)整合可減少操作系統(tǒng)的安裝數(shù)量從而提高整體的可管理性。采用操作系統(tǒng)整合模式的主要驅(qū)動因素包括：在不產(chǎn)生操作系統(tǒng)蔓延的情況下實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫至服務(wù)器的高密度整合，減少服務(wù)器的占用空間，以及不僅支持所有應(yīng)用程序而且支持工作負載管理的能力。由于數(shù)據(jù)庫未受到虛擬化層的抑制，因此可以提供更高的性能。

　　該模式要求在通用操作系統(tǒng)中進行標(biāo)準化，但允許集群中的任何一臺服務(wù)器托管一個或多個數(shù)據(jù)庫實例。在這種部署模式中，數(shù)據(jù)庫被配置到私有云中群集在一起的物理服務(wù)器上，這一配置憑借服務(wù)器冗余可以提供極高的可用性。通過向服務(wù)器池添加額外的節(jié)點或通過向現(xiàn)有服務(wù)器添加更多的物理資源(如CPU、內(nèi)存或I/O卡)提高可擴展性。

　　數(shù)據(jù)庫整合通過應(yīng)用程序工作負載整合減少數(shù)據(jù)庫實例和架構(gòu)的數(shù)量來實現(xiàn)。在這種部署模式中，整合后的數(shù)據(jù)庫實質(zhì)上包括運行在一個數(shù)據(jù)庫實例上的一個或多個應(yīng)用程序工作負載架構(gòu)，這個數(shù)據(jù)庫實例在私有云中跨一個或多個服務(wù)器運行。通過采用這種模式，可實現(xiàn)通過架構(gòu)提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)的能力，減少操作系統(tǒng)和內(nèi)存的開銷，以及通過減少服務(wù)器、操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫部署的數(shù)量降低成本等許多優(yōu)勢。

　　服務(wù)器整合也一樣，數(shù)據(jù)庫整合模式要求在通用操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫版本方面進行標(biāo)準化。有些應(yīng)用程序具有嚴格的架構(gòu)命名標(biāo)準，因此，可能需要進行應(yīng)用程序認證，而且在限制資源隔離、故障隔離和安全隔離等方面也十分重視。

　　工作負載的整合將支持商業(yè)智能或運營數(shù)據(jù)的冗余數(shù)據(jù)庫合并為一個單獨的數(shù)據(jù)存儲。使用資源管理等技術(shù)允許分配CPU和內(nèi)存以處理數(shù)據(jù)操作工作負載；還可以分配I/O的使用。憑借細粒度控制(又稱“實例囚籠”)，可分配每個數(shù)據(jù)庫實例的CPU內(nèi)核數(shù)量，最終為最靈活和最具有彈性的云計算創(chuàng)造按需式功能。

　　4、結(jié)束語

　　理清歸類數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)，基于私有云整合數(shù)據(jù)庫，根據(jù)服務(wù)器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和其他系統(tǒng)元素進行整合，可降低成本和資本支出，同時提高安全性和正常運行時間；同時，還能夠獲得更準確、可用性更高以及訪問速度更快的數(shù)據(jù)，從而獲得更高的業(yè)務(wù)敏捷性。如何更好地發(fā)揮私有云的優(yōu)勢，提高數(shù)據(jù)整合度，進行數(shù)據(jù)挖掘，提高數(shù)據(jù)云的安全性等將是基于私有云數(shù)據(jù)整合研究的重點。

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本文標(biāo)題：基于私有云整合數(shù)據(jù)庫的研究

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