DBaaS数据库云架构介绍
云数据库的架构与使用方法
云数据库的架构与使用方法随着云计算的快速发展，云数据库的使用在企业和个人之间变得越来越普遍。
云数据库架构通过将数据存储在云服务提供商的服务器上，使得用户可以随时随地安全地访问和管理自己的数据。
本文将介绍云数据库的架构以及使用方法，帮助读者更好地了解和使用云数据库。
一、云数据库架构云数据库的架构包括以下几个核心组件：1. 云服务器：云服务器是提供计算资源的基础设施。
它们负责创建和维护虚拟服务器实例，用于执行云数据库上的各种操作。
2. 存储层：存储层负责存储用户数据。
云数据库提供了多种存储引擎，包括关系型数据库、文档数据库和键值存储数据库等。
用户可以根据自己的需求选择适合的存储引擎。
3. 安全层：安全层确保用户数据的安全性和机密性。
它包括数据加密、访问控制和用户身份验证等功能。
用户可以根据自己的需求配置相应的安全设置。
4. 横向扩展：云数据库的架构设计支持横向扩展。
通过增加更多的服务器和存储节点，可以提高数据库的性能和可伸缩性，满足不同用户的需求。
二、云数据库的使用方法1. 选择云数据库类型：在使用云数据库之前，用户需要选择适合自己需求的数据库类型。
常见的云数据库类型包括关系型数据库、文档数据库和键值存储数据库等。
用户可以根据自己的业务需求和数据特点选择适合的数据库类型。
2. 创建数据库实例：在选择了合适的数据库类型之后，用户需要创建数据库实例。
数据库实例是云数据库服务的基本单位，用于存储用户的数据和执行数据库操作。
用户可以在云服务提供商的控制台中创建数据库实例，并选择合适的配置参数。
3. 导入和导出数据：用户可以通过各种方式将数据导入到云数据库中，例如使用命令行工具或者通过 API 接口。
同样地，用户也可以将数据导出到本地环境进行备份或者其他用途。
4. 数据库管理：云数据库提供了一系列管理工具和功能，帮助用户更好地管理数据库。
这包括创建数据库表和索引、执行查询和更新操作、监控数据库性能等功能。
用户可以根据自己的需求使用这些工具和功能进行数据库管理。
数据库管理系统的架构与工作原理
数据库管理系统的架构与工作原理数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是一种软件系统，用于管理和组织数据。
它为用户提供了操作数据库的操作界面和功能，可以有效地管理大量的数据，并提供数据的安全性和一致性。
本文将介绍数据库管理系统的架构和工作原理。
一、数据库管理系统的架构数据库管理系统的架构可以分为三个主要层次：外层模式、概念模式和内层模式。
1. 外层模式（外模式）：外层模式是用户与数据库之间的接口，它定义了用户如何看待和访问数据库中的数据。
不同用户可以有不同的外层模式，以适应他们的需求和角色。
外层模式对于用户来说是透明的，用户可以通过查询语句和命令来对数据库进行操作。
2. 概念模式（模式）：概念模式是数据库的全局逻辑视图，它描述了数据库中数据的整体结构和关系。
概念模式定义了实体、属性、关系以及数据之间的约束和依赖关系。
概念模式通常由数据库管理员定义，并为数据库系统提供一致性和完整性的保证。
3. 内层模式（内模式）：内层模式是数据库的物理存储视图，它定义了数据在存储介质上的组织方式和访问方法。
内层模式包括数据的物理结构、索引结构和数据存储的算法等。
内层模式是对数据库的物理实现进行描述，并对用户来说是不可见的。
二、数据库管理系统的工作原理数据库管理系统的工作原理可以分为以下几个方面：1. 数据库的创建和定义：数据库管理员通过数据库管理系统创建数据库，并定义数据库中的实体、属性和关系。
管理员还可以设置数据的完整性约束和安全权限等。
2. 数据的存储和组织：数据库管理系统负责将数据存储到物理介质上，并组织数据的物理结构和索引结构。
它通过使用适当的数据结构和算法来提高数据的访问效率。
3. 数据的查询和操作：用户可以通过数据库管理系统提供的查询语言（如SQL）对数据库进行查询和操作。
数据库管理系统会解析用户的查询请求，并通过查询优化技术选择最优的查询执行计划。
4. 数据的完整性和安全性：数据库管理系统通过完整性约束和安全权限来保证数据的一致性和安全性。
沃云平台数据库即服务设计及能力分析
沃云平台数据库即服务设计及能力分析1 DBaaS的概念DBaaS(Data Base as a Service，数据库即服务)是以传统数据库技术为基础将数据库资源以标准服务的形式提供给一个或多个租户的服务能力[1]。
典型的DBaaS架构须支持如下必要功能：面向租户的、按需弹性配置的、用户自服务的数据库实例配置与管理功能；具备可选的、稳定的SLA服务标准和运行监控维护能力；具备精细化、细粒度的资源使用量计量与计费能力。
除上述必备能力外，一个完善的DBaaS架构还应具有较为完备的安全机制、自动资源管理和综合性能规划等功能，并且能够适配各种不同的接入设备。
当然，DBaaS所具备的很多特性也是传统数据库服务架构自身已具备的，所以DBaaS是对数据库功能的封装和创新，DBaaS不能脱离传统数据库技术而独立存在[2-3]。
2 DBaaS的优势2.1 降低成本DBaaS为IT规划和实施部门提供了一个优化传统数据库架构的机会。
首先，在传统的IT项目中，每一个平台或者系统的数据库配置都是按照满足峰值需求设计的，在日常运行中，大量的资源处于闲置状态，不仅如此，高规格的数据库资源配置还将消耗不必要的运维和电力资源，造成严重浪费。
其次，大多数IT平台的数据库部署和配置工作都是类似的，这些类似的工作在每一个IT项目中被不断重复，费时费力。
DBaaS架构本身就是为了灵活性和资源池化设计的，可提供生产/非生产数据库服务，支持随需求变化提高或缩减日均工作量需求，可通过简单的界面完成大部分数据库部署和配置工作，从而大幅度降低建设和维护成本。
2.2 提升数据库服务能力对租户而言，DBaaS的自助配置和管理使得租户能够更快速、容易地部署新的应用。
不仅如此，DBaaS提供的资源使用量计量，改变了租户过去在IT 项目建设前，根据预估资源需求购买基础设施的建设方式，可以使用户根据实际需求弹性使用资源[4]。
对平台提供者而言，统一的数据库提供方式，使得平台提供者统一考虑安全性、可靠性、可用性、可管理性和恢复，以及如何满足业务的性能、可用性、安全性等要求，定制可复制、可重用的数据库服务体系，统一完成升级维护，有利于加强各方面的管控，提升服务水平。
数据库新技术及发展趋势
数据库新技术及发展趋势随着信息时代的到来，数据库技术也在不断发展和创新。
新技术的应用不仅提升了数据库的性能和容量，还改变了数据库的管理和使用方式。
本文将介绍一些当前数据库领域的新技术，并探讨其发展趋势。
一、云计算与数据库云计算是近年来快速发展的技术，其将计算资源和存储资源通过互联网提供给用户使用。
数据库作为云计算的重要组成部分，也在不断发展。
1.1 云数据库云数据库是基于云计算平台的数据库服务，用户无需购买和维护硬件设备，只需通过网络访问云上的数据库。
云数据库具有高可用性、弹性扩展和灵活性等特点，成为企业数据管理的新选择。
1.2 数据库即服务（DBaaS）数据库即服务是云计算的一种模式，用户无需关注数据库的底层技术和运维工作，只需通过简单的接口就能快速创建和管理数据库。
DBaaS提供了灵活的数据库服务，使用户能够专注于业务逻辑的开发。
二、大数据与数据库大数据的快速发展对数据库提出了新的挑战和需求。
为了应对大数据的存储和处理需求，数据库技术也在不断创新和改进。
2.1 分布式数据库分布式数据库将数据分布在多个节点上进行存储和处理，提高了数据库的可伸缩性和容灾性。
分布式数据库能够处理大规模数据，并支持并行查询和分布式事务。
2.2 列式数据库传统的关系型数据库以行为单位存储数据，而列式数据库以列为单位存储数据。
列式数据库适用于大数据场景，能够提高查询性能和压缩比率。
列式数据库在大数据分析和数据仓库等领域有广泛的应用。
三、人工智能与数据库人工智能技术的发展也对数据库提出了新的要求和挑战。
数据库需要支持大规模数据的存储和处理，并能够处理复杂的查询和分析需求。
3.1 图数据库图数据库以图的形式存储数据，并提供了高效的图查询和分析功能。
图数据库适用于处理复杂的关系和图结构数据，广泛应用于社交网络分析、推荐系统和欺诈检测等领域。
3.2 内存数据库内存数据库将数据存储在内存中，提供了低延迟和高并发的数据访问能力。
内存数据库适用于实时数据处理和高性能应用场景，如金融交易系统和实时监控系统。
云计算的主要服务类型
云计算的主要服务类型介绍云计算云计算是一种基于互联网的计算模式，通过虚拟化技术将计算资源、存储空间和应用程序提供给用户。
它可以帮助用户在任何时间、任何地点轻松访问数据和应用程序，同时也能够提供可靠的数据备份和灾难恢复功能。
随着云计算的不断发展，现在有多种不同的云计算服务类型，每种类型都有其特点和优势。
接下来，我们将介绍云计算的主要服务类型。
1. 基础设施即服务（IaaS）基础设施即服务是云计算中最基本的服务类型之一。
它提供了一个基础设施平台，用户可以在这个平台上创建虚拟服务器、存储空间和网络资源等。
用户可以完全控制这些资源，并根据自己的需求进行配置和管理。
IaaS的优势在于灵活性和可扩展性。
用户可以根据需要弹性地增加或减少计算资源，而无需购买和维护实际的硬件设备。
这使得企业可以根据业务需求快速部署和调整基础设施。
2. 平台即服务（PaaS）平台即服务是一种云计算服务类型，它提供了一个完整的开发和运行环境，使开发人员能够构建、测试和部署应用程序，而无需购买和维护硬件和操作系统。
PaaS的优势在于提供了一个简化的开发和部署过程。
开发人员可以专注于应用程序的开发，而不必担心底层的基础设施和管理。
此外，PaaS还提供了一些额外的功能，如自动扩展和负载均衡，以提高应用程序的性能和可靠性。
3. 软件即服务（SaaS）软件即服务是云计算中最常见的服务类型之一。
它提供了一种订阅模式，用户可以通过云平台访问和使用各种软件应用程序，而无需购买和安装这些软件。
SaaS的优势在于简单和方便。
用户只需通过互联网访问应用程序，无需担心软件的安装和更新。
此外，SaaS还通常提供了多租户的功能，使多个用户能够共享相同的应用程序和数据。
4. 容器即服务（CaaS）容器即服务是一种新兴的云计算服务类型，它提供了一个虚拟环境，让开发人员能够轻松地构建、部署和管理容器化的应用程序。
CaaS的优势在于灵活性和可移植性。
开发人员可以使用容器来封装应用程序和依赖项，使其可以在不同的环境中运行，而无需担心底层的基础设施差异。
DBaaS的架构和和技术运用
Data files
seed PDB
SALES PDB
HR PDB
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多种整合策略的对比
业务价值 实现
服务器级整合
（多个虚机）
（多个实例或RAC）
用户模式级
• ROI更高 • 难于实施 •需要一定程度的标准化(OS 和DB)
• 由DBA管理
• 支持部分应用 • 隔离性不好 • 整合数据库应用 •细粒度资源管理 (DB服务级别) • 良好的扩展性 •最大高可用性
•最大高可用性
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DBaaS 总体实施策略
DBaaS总体实施策略
投 入/ 产 出 比
DB/OS 隔离性? 隔 离 性
共享数据库
共享平台
共享服务器
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Oracle Confidential – Internal/Restricted/Highly Restricted
云(DBaaS)
更加全面、动态、 安全、一体化的资 源池 完备、统一的云管 理基础设施平台
竖井式
标准化平台
整合的平台
私有数据库云
混合数据库云
成熟性和处理能力
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db开头的英文词组
db开头的英文词组数据库（Database）是现代计算机系统中的一个重要组成部分，广泛应用于各个领域。
在数据库中，我们经常会遇到以"DB"开头的英文词组。
本文将介绍几个常见的DB开头的英文词组及其应用。
DBMS（Database Management System）DBMS是数据库管理系统的缩写，它是一种软件系统，用于管理数据库中的数据。
DBMS允许用户创建、访问、更新和维护数据库，提供了数据存储、数据操作、数据安全等功能。
常见的DBMS包括MySQL、Oracle、SQL Server等。
DBA（Database Administrator）DBA是数据库管理员的缩写，他们负责数据库的设计、安装、配置和维护工作，确保数据库系统的正常运行。
DBA还负责监控数据库的性能，优化数据库结构，确保数据的安全性和完整性。
DBS（Database System）DBS是数据库系统的缩写，它是由DBMS、数据库和应用程序组成的一个整体。
数据库系统是为了高效地管理和组织大量数据而设计的，它可以提供数据共享、数据一致性、数据安全等功能。
DBDC（Database Distributed Computing）DBDC是数据库分布式计算的缩写，它是一种数据库架构，将数据库分布在多台计算机上，通过网络连接进行数据交换和共享，提高了数据库的性能和可靠性。
DBDC常用于大规模的企业应用系统或互联网应用中。
DBaaS（Database as a Service）DBaaS是数据库即服务的缩写，它是一种云计算服务模式，在云平台上提供数据库服务。
用户无需关心数据库的底层架构和维护工作，只需通过网络访问和使用数据库。
DBaaS提供了简单、快速和灵活的数据库解决方案，降低了数据库的运维成本。
DBR（Database Replication）DBR是数据库复制的缩写，它是一种数据库备份方案，将数据库的数据复制到其他服务器上以提供冗余和灾备能力。
云计算的最佳实践示例
云计算的最佳实践示例随着现代科技的进步，越来越多的企业开始选择将业务迁移到云端，这样不仅可以降低成本，还可以提高效率和灵活性。
然而，对于一些中小型企业或者新手来说，如何在云计算方面取得成功却成了一个新的挑战。
因此，本文将分享一些云计算的最佳实践示例，希望能够帮助在云计算领域摸索的初学者或者正在考虑在云端部署业务的企业，更好地理解云计算，并且能够在云计算领域开展更加成功的业务。
一、弹性云服务器云服务器是指通过云端的方式将应用程序和数据存储在云服务商的服务器上，并通过互联网来访问。
弹性云服务器则是云服务器的一种，它具有一定的自动调节能力，它能够根据负载和需求自动进行扩容或缩容。
弹性云服务器的优点是，它可以根据实际情况动态地扩充或缩减计算、存储和网络资源，从而满足企业在高峰期和低谷期的业务需求。
二、云数据库云数据库（Database as a Service，简称DBaaS)是基于云计算模型来提供的一种数据库服务。
它能够帮助企业快速、灵活地完成数据库部署和管理，同时还能够降低企业的数据库管理成本。
云数据库的优势在于，它可以根据需要进行扩容或缩容，可以快速自动备份和恢复数据库，同时还能够保障了数据的安全和可靠性。
三、云存储云存储（Cloud Storage）是一种通过互联网将数据存储在云端的技术，也是云计算中最常用的服务之一。
云存储能够通过分布式架构技术存储大量数据，并提供高并发的读写性能。
此外，云存储还可以实现数据冗余备份，确保数据的可恢复性、可靠性和安全性。
四、云安全云安全是指一套用于保护云计算环境和云计算服务的安全管理体系，包括物理安全、应用安全、数据安全等。
在云端部署业务时，数据和信息的安全性是最重要的考虑因素之一。
云安全一方面需要服务提供商负责，另外一方面也需要企业自己进行安全保障，这可以从选择可信服务提供商、设定强密码、进行数据加密、定期备份与恢复等多个方面入手。
总的来说，云计算的最佳实践示例就是在保障安全和稳定的前提下，实现应用可拓展性、高效率和灵活性。
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Exadata和Oracle 云的12.2 新特性
活动数据卫士的容灾端支持内存选件
月
In-Memory
年
In-Memory
生产
容灾
• 实时分析，而对生产 端没有影响 • 充分利用容灾端的资 源 • 可以产生不同于生产 环境数据库的数据
非易失性存储器即将来到
• 非易失性存储器科技正在发展中 • 预计2018年可以使用
– 和任何其他数据源连接JSON数据 – 使用任何SQL分析JSON数据
Big Data SQL
• Big Data SQL新特性
– 数据向导：自动化理解JSON结构
大数据云服务
综合、高性能的Hadoop、Spark和NoSQL的云服务
• 大数据云服务包括:
– Cloudera企业版数据中心 – 嵌入的数据分析，包括R和属性图分析 – 嵌入的数据集成工具
C/S架构
行级锁 存储过程 分区 并行查询 自定义类型
互联网
真正应用群集 数据卫士 备份/恢复管理器 Java XML
云
Exadata 多租户 内存选件 Big Data SQL JSON
5
Oracle 是数据库技术的领导者
由近年来行业分析报告所证明
Gartner：操作型数据库管理系统的关键能力，2016年10月
数据库层
应用层
大数据和分析
数据保护
高性能 UNIX
17
Oracle 工程系统和存储也称为云服务
为您的本地基础设施提供云保险
Exadata 即服务 IaaS 计算云
大数据云服务
数据库备份服务
SPARC 云服务
数据库层
应用层
大数据和分析
数据保护
高性能 UNIX
18
弹性扩展
从本地部署 到数据库优化的云
使用Oracle Big Data SQL访问JSON格式的数据
快速SQL访问关系型数据，Hadoop， 对象存储和NoSQL
• 直观的SQL语法访问JSON
SELECT c.json_column.address.city FROM customers c;
• 在任何SQL查询中使用JSON数据
• 对于存储和数据库市场将会是巨大影响的 • Oracle数据库的相应研发正在进行
向大数据变革
从数据仓库
• SQL分析和数据挖掘
到大数据
• SQL分析和数据挖掘+机器 学习和图象分析 • 关系型+ Hadoop，对象 存储和 NoSQL
– 本地部署 + 云
• 关系型
– 本地部署
• 交易数据
• 交易 + 社交、Web和物联 网
Oracle数据库12cR2正式发布
– 公有云，公有云部署在客户环境和本地部署
• Oracle Exadata • Linux 86, Solaris Sparc & x86 • Windows
– NoSQL数据库包含在Oracle数据库企业版中 – 新的命名规则和发布规则- 2018 版本
新的数据库云服务正式发布
Oracle数据库12c获得4个场景中的3个的最高分
Gartner：数据管理之分析解决方案的魔力象限图，2017年2月
Oracle数据库12c获得执行力的最高分
Forrester Wave：内存数据库平台，2017年1季度
Oracle数据库12c在当前提供的功能和战略方面获得最高分
Oracle的新动向
• 从3个节点起步，扩展至成百节点 • Big Data SQL云服务已经发布 • Big Data 云服务器已经发布
创新到数据库优化的云
• 更低的成本
– 统一管理很多数据库
• 敏捷性
– 快速供应，克隆，移动
• 弹性扩展
– 向上、水平、向下扩展
Oracle 云就绪工程系统和存储
最适合运行 Oracle 软件且总体拥有成本最低的系统
DBaaS数据库云架构介绍
技术创新，变革未来
大纲Outline
• 数据库云创新技术 • 数据库即服务-DBaaS实践分享
Who we are
(It might surprise you)
3
创新 您的企业
CLOUD
4
Oracle数据库持续创新
保护客户投资前提下，提供领先科技 这是一个数据库领域发生伟大创新的时代 源于新的科技和新的需求，数据库架构正在发生根本性的改变
• 手工纵向扩展单台服务器和 • 自助式纵向扩展单台服务器 和横向扩展RAC群集 横向扩展RAC群集
– 不满足容量激增 – 满足容量激增
• 为高峰需求供应 • 大规模扩展性和可靠性
– 手工数据库分片
• 按需供应容量 • 大规模可扩展性和可靠性
– 自动数据库分片
12.2 新特性
支持OLTP应用的大量扩展性和可靠性的原生数据库分片
Ø 从基于磁盘到基于内存的数据库
Ø 从数据仓库到大数据 Ø 从本地部 署到数据库优化的云服务
Oracle数据库12c的内存选件
实时分析 性能 易于实施
交易和分析在同一个数据 库
亚秒级报告&分析
无需更改应用
12.2的新特性
性能增强
内存中按列存储
• 3倍更快的连接
– 使用内存连接组
• 10倍更快的复杂查询
– 使用内存表达式
• 60倍更快的JSON查询
– 使用新的优化的二进制 格式
Relational Virtual
JSON
{ "Theater":"AMC 15", "Movie":”SULLY", "Time“:2016-09-09T18:45:00", "Tickets":{ "Adults":2 } }
• RAC和Data Guard满足超过99%的应用的需求， 同时保证应用的透明性
美பைடு நூலகம்客户
• 一些全球规模的OLTP应用倾向于使用切分大规 模数据库为很多小的数据库 • 需要设计应用，从而工作负载可以自动的指向 特定的分片上
欧洲客户
• 支持将分片的数据表部署到1000个分片
客户表
亚洲客户 1个大的数据库分为很多小的数据 库（分片）
– 包括Exadata快捷版，MySQL云服务，Big Data SQL云服务
推出下一代IaaS云服务数据中心
– 为客户提供加强的数据库和Exadata云服务
公有云部署在客户环境的扩展-Cloud@Customer
– 正式发布Exadata和大数据公有云服务器部署在客户环境
7
创新数据管理
同时保护客户的投资
甲骨文公有云为运行甲骨文数据库而 优化
Oracle Cloud is Optimized for Running Oracle Database
Oracle 重新定义企业云标准：经过验证