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        數(shù)據(jù)庫技術(shù)在大數(shù)據(jù)中的應用

        2018-09-20 11:29:34吳坤芳趙慧娜
        無線互聯(lián)科技 2018年15期
        關鍵詞:大數(shù)據(jù)

        吳坤芳 趙慧娜

        摘要:如今互聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)量正在大規(guī)模地增加,這一切都與互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展相關聯(lián),現(xiàn)在簡單的數(shù)據(jù)庫已經(jīng)無法滿足用戶的需求,隨著云計算技術(shù)的高速發(fā)展,大數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)以后,系統(tǒng)的可靠性和處理效率都能夠得到明顯的提高,同時也能夠提高用戶對數(shù)據(jù)的處理速度和可用性。文章主要對數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應用做出了簡要介紹。關鍵詞:大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)庫集群技術(shù);數(shù)據(jù)庫技術(shù);分布集群

        1 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展狀況以及分布集群數(shù)據(jù)庫分析

        1.1 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展狀況

        現(xiàn)在,可以毫不夸張地說互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)進入了全盛階段,在人們的生活中,對互聯(lián)網(wǎng)的應用無處不見,尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)成熟,無論是傳統(tǒng)企業(yè),還是現(xiàn)代企業(yè),都開始全方面地運用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在這樣的背景下,大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)成了必然趨勢,什么是大數(shù)據(jù)技術(shù)呢?大數(shù)據(jù)作為一種新興產(chǎn)物,全球最具有權(quán)威的機關——麥肯錫全球研究所給出了大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本定義,大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫,它不僅擁有高速的處理數(shù)據(jù)能力,同時還擁有多樣式高價值的數(shù)據(jù)。

        1.2 分布集群數(shù)據(jù)庫概述

        分布集群數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由多臺計算機所組成的,而且這些計算機任何一臺都可以單獨放在一個地方,因為該系統(tǒng)中的任意一臺計算機都保存著完整的數(shù)據(jù)庫,每臺計算機都有自己的數(shù)據(jù)庫,即使在不同的地方,只要通過網(wǎng)絡將各個計算機進行連接,就可以組成一個完整的大型數(shù)據(jù)庫。

        對于分布式集群系統(tǒng),就邏輯方面而言該系統(tǒng)是一個數(shù)據(jù)庫整體,數(shù)據(jù)庫具有以下3個性質(zhì):一致性、完整性、安全性,這3個性質(zhì)都是用來對邏輯整體進行控制和管理的。雖然說共享的數(shù)據(jù)是通過分布集群服務器進行統(tǒng)一管理的,但是如果是非數(shù)據(jù)庫的處理操作是完全可以通過客戶機來完成的。

        對于分布式集群系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)庫的遠程控制往往是通過外部鏈接技術(shù)來實現(xiàn)。分布式集群的各個組成部分,也就是各個計算機,它們之間都可以進行相互的信息交換,用戶可以通過訪問其中的一臺計算機,也可以訪問整個數(shù)據(jù)庫來獲得信息,遠程數(shù)據(jù)庫鏈接技術(shù),顧名思義就是通過互聯(lián)網(wǎng)將各個數(shù)據(jù)單元鏈接在一起,從實際應用的角度來看,分布集中數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以稱作數(shù)據(jù)庫服務系統(tǒng)。用戶對此系統(tǒng)單一的邏輯訪問請求都被自動分解進而就會換成網(wǎng)絡請求,并且利用相應的數(shù)據(jù)庫結(jié)點來實現(xiàn)系統(tǒng)的操作請求。

        分布集群數(shù)據(jù)庫通常支持混合的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu),一般會采用混合的網(wǎng)絡協(xié)議,來完成對網(wǎng)絡協(xié)議的轉(zhuǎn)化,在分布集群數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基礎就是保證海量數(shù)據(jù)的存儲,進一步的目標便是利用高可用、高可靠集群來提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可用性,從而達到當代社會對互聯(lián)網(wǎng)應用的要求。

        物化視圖就是利用單個或者多個基表得出的,進行同視圖比較,它是導出表真實數(shù)據(jù)的儲存空間,一旦基表中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了改變,物化視圖中儲存的數(shù)據(jù)就會變得陳舊,這時候用戶可以通過刷新的方法對數(shù)據(jù)進行手動同步,物化視圖包含了查詢結(jié)果的數(shù)據(jù),是遠程數(shù)據(jù)的副本。它只可以對數(shù)據(jù)副本進行讀取,沒有權(quán)利進行其他方面的操作,同時物化視圖還包括查詢結(jié)果的數(shù)據(jù)對象[1]。

        2 高可用集群、高可靠集群概述

        數(shù)據(jù)庫高可用集群的基本實現(xiàn)方法是緩存交換技術(shù),數(shù)據(jù)庫服務進程建立在同一份文件時,可以提供多個數(shù)據(jù)庫實例。高可用集群的高可用到底是指的什么,高可用性一是通過對數(shù)據(jù)完整性的保護,從而保證高可靠性。二是數(shù)據(jù)庫一定要維持在運作的狀態(tài)下,不能夠關機,否則會給客戶造成損失。

        當今大數(shù)據(jù)已經(jīng)占據(jù)了信息時代的主導地位,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的停機主要有兩種情況:具有計劃性、目的性的停機;非計劃的停機。數(shù)據(jù)庫中管理方面軟件或者系統(tǒng)版本較低時,為了緊跟時代需要進行升級,這時候停機是有計劃、有目的性的。而非計劃性停機主要是機體本身出現(xiàn)了故障,突發(fā)情況,導致了停機,往往是不在計劃范圍內(nèi)的停機,而這類停機通常會造成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的損失。

        據(jù)相關資料顯示,高可用集群數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要有以下幾種技術(shù):(1)負載均衡技術(shù),負載均衡技術(shù)則分為靜態(tài)和動態(tài)兩種,無論是靜態(tài)負載還是動態(tài)負載,其作用都是為了實現(xiàn)負載的各節(jié)點均衡,從而避免節(jié)點出現(xiàn)高低不同的現(xiàn)象。

        (2)全局事務并發(fā)控制技術(shù),該技術(shù)主要是利用高速緩存復制技術(shù),保證各個節(jié)點的數(shù)據(jù)一致,同時認真分析全局鎖和事務視圖,從而實現(xiàn)事務的ACID特性。(3)多節(jié)點并發(fā)訪問文件控制技術(shù),該技術(shù)中多個節(jié)點同時運用一份數(shù)據(jù),各個節(jié)點同時對這一份數(shù)據(jù)進行更新,多對一以確保數(shù)據(jù)的安全更新。(4)動態(tài)增加和移除節(jié)點技術(shù),高可用集群環(huán)境中,想要不停歇地對數(shù)據(jù)進行服務,往往需要增加節(jié)點來處理數(shù)據(jù)信息,為了防止節(jié)點出現(xiàn)問題從而影響數(shù)據(jù)服務,通常對出現(xiàn)問題的節(jié)點采用移除政策。

        想要達到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高可靠性,通常使用數(shù)據(jù)復制技術(shù),數(shù)據(jù)復制技術(shù)在保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的同時還能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫訪問壓力的降低,數(shù)據(jù)復制存在著物理和邏輯兩方面的分別,將一個服務器上的數(shù)據(jù)復制到另外一個服務器上,可以解決數(shù)據(jù)訪問給數(shù)據(jù)庫帶來的巨額壓力。

        高可靠集群可以保護數(shù)據(jù)庫的完整性,可以在保護數(shù)據(jù)的同時對出現(xiàn)故障的數(shù)據(jù)進行修復,生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫會利用到備庫,備庫顧名思義,就是對生產(chǎn)庫中物理方面的全備份,生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫時可以通過對備庫的利用完成對數(shù)據(jù)庫的生產(chǎn)。

        高可靠集群利用數(shù)據(jù)庫的容災和數(shù)據(jù)保護等,來確保數(shù)據(jù)庫之間的來回變換和遇到故障的恢復。我們在數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)的同時也要確?!笆挛镆恢滦浴?,利用物理備份創(chuàng)建備庫,它能夠使用生產(chǎn)庫傳來的數(shù)據(jù)自動產(chǎn)生維護數(shù)據(jù)庫。

        高可靠集群中數(shù)據(jù)同步技術(shù)的優(yōu)勢:(1)對數(shù)據(jù)進行配置管理時方法簡單,不需要其他輔助軟件的介入。(2)無論何種的數(shù)據(jù)類型,都可以采用到數(shù)據(jù)同步中。(3)采用最大保護模式時候,可以保證數(shù)據(jù)的零損失[2]。

        3 MPP技術(shù)

        大規(guī)模并行處理(Massively Parallel Processor,MPP)架構(gòu)主要通過操作數(shù)據(jù)庫引擎,完成對數(shù)據(jù)的操控,將數(shù)據(jù)分散到各個數(shù)據(jù)庫節(jié)點上,在高速的網(wǎng)絡環(huán)境下,對數(shù)據(jù)進行分析,從而達到降低1/0,提高查詢效率的目的。MPP系統(tǒng)可以比作為一臺與世隔絕的計算機,它可以自己進行數(shù)據(jù)處理,對進行數(shù)據(jù)倉庫分析時,該系統(tǒng)查詢性能遠高于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),MPP系統(tǒng)具有高可靠性,可以幫助企業(yè)管理數(shù)據(jù),也可以幫助企業(yè)發(fā)展,還可以為數(shù)據(jù)庫中軟件的更新提供基本方法。

        4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)中的應用

        完美的建造高可用、高可靠的分布集群數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是大數(shù)據(jù)中必不可少的,在這種分布集群數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的環(huán)境中,各個高可用集群之間可以利用服務器聯(lián)系在一起,成為主備關系。然后再通過與高可靠集群相關聯(lián),最終構(gòu)成分布集群數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),這種情況對于用戶個人來說,只是一種單一的數(shù)據(jù)庫服務。

        通過利用外部鏈接將單機數(shù)據(jù)庫服務器、高可用集群、高可靠集群看作一個個單獨的節(jié)點,將它們添加到分布集群數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)里,通過對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分布集群事務機制的利用,在保存局部數(shù)據(jù)自我控制能力的同時,完成對全局分布集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析。

        針對海量數(shù)據(jù)的存儲問題,可以通過提高數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)速度來解決。數(shù)據(jù)庫技術(shù)還完成了以下內(nèi)容:(1)利用物化視圖技術(shù)和高級復制技術(shù),提高分布集群系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的速度。(2)利用面向?qū)ο蟆ML數(shù)據(jù)類型達到數(shù)據(jù)對類型多樣化的要求。(3)通過對數(shù)據(jù)的篩選,進一步展現(xiàn)數(shù)據(jù)中的規(guī)律,促進數(shù)據(jù)模型化的完成。

        據(jù)相關的書本顯示,數(shù)據(jù)庫是計算機所有應用系統(tǒng)中的一種,它主要的作用是管理數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)的樣式眾多,比如有文字、符合、圖形、數(shù)字等,這些都是計算機系統(tǒng)需要進行處理的對象,最開始人們對數(shù)據(jù)的存取一般都是采用制作文件的方法來實行,然而隨著現(xiàn)在人們對數(shù)據(jù)存取的需求增大,簡單的文件已經(jīng)無法滿足人們的需求,但是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以對大量的數(shù)據(jù)進行存儲??偨Y(jié)來說,數(shù)據(jù)庫就是通過計算機處理過后的數(shù)據(jù)總和,對數(shù)據(jù)庫進行管理的系統(tǒng)叫作數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)[3]。

        5 結(jié)語

        現(xiàn)如今計算機技術(shù)得到了高速發(fā)展,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也被稱作處理數(shù)據(jù)的核心,該管理系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)中占有重要的地位。分析如今的科技發(fā)展趨勢,每個國家都必須增強對大數(shù)據(jù)技術(shù)的重視程度,對大數(shù)據(jù)技術(shù)進行全面的研發(fā),提高國家的大數(shù)據(jù)技術(shù),只有這樣國家才能在這個信息時代站穩(wěn)腳跟。

        [參考文獻]

        [1]陳雪.分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)在大數(shù)據(jù)中的應用[J].科技傳播,2016(12):108, 120.

        [2]吳卉男.探析分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)應用在大數(shù)據(jù)中的策略[J].數(shù)字技術(shù)與應用,2016(12):235.

        [3]孫銀博.數(shù)據(jù)庫技術(shù)在大數(shù)據(jù)中的應用[J].電腦知識與技術(shù),2016(3):19-20.

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