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数据库即服务目标有哪些

发布时间:2020-12-19 浏览次数:32

数据库即服务是以基于传统数据库技术的标准服务的形式向一个或多个租户提供数据库资源的服务能力。数据库即服务平台为用户提供了统一的数据库访问服务,屏蔽了底层异构数据库,为上层应用提供了简单方便的数据库访问接口,将应用与数据库分离,减少了耦合,增强了系统的灵活性和健壮性,使得增强数据访问控制成为可能。


数据库即服务的目标在于:


1)帮助业务部门降低数据库的总拥有成本。通过平台的集成和标准化,可以充分利用硬件资源,合理共享数据库软件,减少数据库软件的使用,从而从整体上降低数据库的使用成本。


2)数据库资源的敏捷交付。业务部门不再需要等待很长时间才能获得数据库资源。他们可以通过自助服务选择所需的配置规范,并且可以在几分钟内生成数据库实例。而且随着业务量的变化,可以在线申请资源扩展,享受云灵活性的优势。


3)减轻管理员负担。繁琐低效的手动部署、配置和监控工作被程序化和自动化,大大减轻了数据库管理员的工作量,使数据库管理员能够专注于更有价值的工作。


1

二、数据库即服务的体系架构

标准体系结构主要包括:物理层、虚拟化层、云服务层、云运营管理、云服务管理、云安全管理等6个部分。与云主机不同,云数据库通常基于物理服务器和物理存储部署,因为数据库服务器的负载通常高于应用服务器,托管数据库的服务器本身并不适合进行虚拟化。所以云数据库的体系结构与云计算平台的体系结构略有不同,数据库即服务的体系架构如图2所示:

2

由高性能服务器、高性能存储和网络设备组成的物理层。DatabaseResources层负责数据库资源的池化,以形成各种类型的数据库资源池,例如 Oracle资源池、 MySQL资源池、 PostgreSQL资源池和 SQL Server资源池。资料库服务层透过门户向租户提供资料库资源自动传送、资料库生命周期管理、帐号管理、资料表空间管理、警报管理、备份恢复管理等功能。

云计算安全保护平台提供了对物理层、数据库资源层、数据库服务层的全方位安全保护,包括漏洞扫描、主机防护、用户隔离、身份认证和审计、数据安全等模块。符合国家云安全相关标准要求。云运管维护管理平台为云平台运营管理员提供设备管理、配置管理、镜像管理、备份管理、日志管理、监控和报表管理等功能,以满足云平台日常运营的需要。云ServiceManagement平台主要为云ServiceAdministrators提供服务交付管理,包括组织架构管理,租户管理,云业务流程定义,计费策略定义等。


三、数据库即服务的特性


3.1 兼容主流数据库


数据库即服务给传统IT带来的价值需要体现在能够兼容现有的业务应用上。存量的业务系统如果不能迁移到云上,其价值将大打折扣,对客户的吸引力也会大大降低。


目前在多数行业,基于Oracle开发的业务系统占据大部分比例。图3所示的是某省级政府各厅局委办业务系统所使用数据库的占比图。从图中可以看到,商业数据库软件在业务系统中占据绝对优势。因此,DBaaS服务能兼容的数据库类型就成了衡量DBaaS产品的关键指标。


典型的DBaaS服务应能提供对目前主流数据库的支持:Oracle、SQL Server和MySQL。广泛的兼容性保证了客户的应用能够平滑的、以较小的代价迁移到云上。


4.2 高安全


DBaaS是一个多租户共享使用的环境,租户数据安全除了基本的数据库安全管理以外,还需要针对云环境进行安全加强。DBaaS安全体系架构如图4所示。


DBaaS应支持以下增强的安全特性:


租户网络隔离:云的基本安全原则就是租户网络隔离,云数据库须满足不同的租户网络严格隔离的要求。


资源隔离:数据库实例对硬件资源的需求如CPU、内存资源可以得到隔离保护,IO资源最大使用量可以得到限制,避免租户数据库之间的资源争用和相互干扰,确保数据库服务SLA的达成。


数据库软件级隔离:不同租户的数据库实例使用不同的数据库软件代码,使得租户数据库升级或者打补丁不会对其他租户造成影响;而且可将数据库的最高管理权限交还给租户,保证仅云租户拥有其数据库的最高管理权限——此为公安部信息系统安全等级保护标准的要求。


数据库审计:在云环境下,数据库审计应采用基于流量旁路的审计方案且只有租户能看到属于他们数据库的审计信息。


自定义备份:支持租户按库灵活定义备份策略。如备份方式,全备份或者增量备份;备份周期是日备份、周备份还是月备份等。


访问安全:支持租户配置访问控制列表,基于IP白名单授权访问。


4.3 高可用


DBaaS高可用预防单点故障,其实现原理如下:将多台服务器(大于2台)组建成集群,让它们都提供数据库服务,再配置1台或多台服务器作为整个集群的热备服务器,有点类似于硬盘Raid组hotspare盘,集群中的任何生产节点都可以共享备份节点。这样就既实现了HA,同时又将资源闲置率降到了最低。其架构示意图如图5所示。


4.4 灵活性


DBaaS的灵活性体现在以下一些方面:


弹性,同其他云服务一样,DBaaS的弹性是基本要求。用户能对数据库实例自助增加CPU、内存、数据盘和IO资源,以满足业务增长的需要。


配置灵活性,用户能针对数据库实例的属性进行自配置,如修改IP、实例名或者端口;能对备份恢复策略进行修改;对数据库监控要素和报警阀值进行自定义。


数据库迁移,提供数据库迁移功能,以便自动实现实例在物理服务器间的迁移。


数据交换,支持数据库导入导出,实现与外部数据的交换。


五、数据库即服务的自动化交付流程


数据库即服务的自动化交付流程如图6所示:


图6 DBaaS自动化交付流程


由管理员在物理机上安装好操作系统,并安装好数据库模板。管理员将物理机加入物理资源池管理,配置集群和相应参数。


租户通过门户填写数据库请求,提交数据库类型、CPU核数、内存、连接数、网段、字符集等数据库参数;


由租户管理员审核申请并审批通过;


系统下发租户的数据库参数;


DBaaS平台根据租户请求在物理机资源池中挑选最合适的一台服务器,并在其上自动创建所需的数据库实例;


DBaaS平台将数据库信息及账号发送给租户,租户使用数据库。


六、数据库即服务的适用场景


数据库即服务实现了数据库的整合、服务的敏捷交付以及系统的自动化部署等功能,因此,数据库即服务具备广泛的适用场景。


在传统IT环境,各种数据库分散部署,资源割裂不能共享,维护困难,软硬件成本高昂。使用DBaaS能有效提高资源利用率,合法共享昂贵的数据库软件,减轻维护人员的工作负荷。下面对传统部署模式与DBaaS部署模式的直接成本进行一个简单对比,以5台Oracle数据库服务器为例(需支持热备),传统模式下需要部署在10台服务器上(两两组成集群),DBaaS模式下只需要3台服务器(2主1备),综合数据库软件成本(不计维保费用),对比如下表:


成本构成


传统模式(万元)


DBaaS模式(万元)


备注


服务器


50


21


假设传统每台5万,共10台;DBaaS每台7万,共3台


数据库软件


200



60


假设每台服务器购买4CPU license,5万/CPU


合计


250


81


表1传统模式与DBaaS模式成本对比


很显然,采用DBaaS模式可以将软硬件成本大幅降低。


在私有云环境下,DBaaS将数据库打包成云资源,与计算、存储资源一样以云服务方式交付给业务部门,使得业务部门享受到快捷、弹性的数据库服务。


在专有云环境下,云服务商通过DBaaS服务丰富云服务目录,拉近与业务的距离,增强用户粘性。建立客户和云服务商双赢、持久共存的云生态环境。


结束语


数据库即服务随着云服务模式的流行正在被广泛关注和认可。它不仅让用户不再关心底层的物理硬件和操作系统,甚至连数据库的部署和管理都不用关心。让用户能够将精力聚焦到他们的核心业务上去,或者极大的提升传统IT部门和业务部门的生产力。数据库即服务产品在传统IT、私有云和专有云领域都有它的用武之地。在用户需求和云计算技术的双重推动下,数据库即服务必将得到越来越多用户的青睐。


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