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)成本和復雜性，提高靈活性和服務質量；私有云可實現(xiàn)對服務器、存儲器、應用程序或IT服務構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)庫服務器的數(shù)量，并簡化IT基礎設施。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，。用戶和服務提供商事先約定服務等級協(xié)議，用戶以用時付費模式使用服務。云計算具有如下一些特點”。
(1)服務資源池化：通過虛擬化技術，對存儲、計算、內存、網(wǎng)絡等資源化，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資源，擴展處理能力。
(3)寬帶網(wǎng)絡調用：用戶使用各種客戶端軟件，通過網(wǎng)絡調用云計算資源。
(4)可度量性：服務資源的使用可以被監(jiān)控、報告給用戶和服務提供商，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，提供高質量的服務，達到服務等級協(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建的，因而提供對數(shù)據(jù)、安全性和服務質量的最有效控制。提供私有云的公司擁有基礎設施，并可以控制在此基礎設施上部署應用程序的方式。私有云可部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的防火墻內，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)務應用程序綁定在特定的基礎設施，造成效率、利用率和靈活性較低等問題。云計算技術則可使應用程序被動態(tài)地部署到最合適的基礎設施上，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(Information Techlology，IT)人員更高級別的控制，提供更高的安全性、合規(guī)性以及服務質量(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人員還可以設置特權用戶控制，對敏感數(shù)據(jù)進行加密，以及防止將惡意代碼插入應用程序的黑客技術(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水平目標所需的敏捷性。從IT或業(yè)務角度將私有云和數(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設施，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器創(chuàng)建密度更高的數(shù)據(jù)庫，而不是簡單地縮小服務器占用空間，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)降低復雜性
通過合理化、標準化以及整合減少所支持的配置及服務的數(shù)量等簡化其環(huán)境。在通用構建塊上實現(xiàn)標準化使IT人員更容易部署和添加資源。利用集中式管理降低復雜性；建立私有云，讓環(huán)境變得更加同質化，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的工具，從而實現(xiàn)了節(jié)約并且支持日常任務的自動化。
在共享數(shù)據(jù)庫上提供的數(shù)據(jù)庫云架構也適用于使用通用操作系統(tǒng)的應用集群技術。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)提升服務質量
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設施，這些都是標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)務需求作出快速響應。利用云計算技術能夠快速部署應用程序，而不會由于安裝基礎設施而產生巨大的時問滯后，這將為新業(yè)務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
通過對IT基礎設施進行改造和優(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、架構優(yōu)化以及共享服務的實施。
(1)IT合理化
IT合理化是—個確定在企業(yè)中使用IT服務的最佳方式，它是識別冗余的分析過程。最終目標是服務組合和技術堆棧的標準化，堆棧的各層次應支持服務水平目標以及需求增長要求。通過合理化，IT部門可以開發(fā)更易于管理的環(huán)境。
(2)架構優(yōu)化
架構優(yōu)化包括為基礎設施和數(shù)據(jù)庫部署云計算架構。服務器虛擬化是基礎設施云的關鍵，通過將服務器至應用程序的孤島模式轉換為多租戶模式，利用服務器虛擬化降低了成本。該方法具的優(yōu)點：支持單服務器和群集服務器，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)庫及其內部架構的各種技術事項，數(shù)據(jù)庫云的架構如圖1所示，該架構要求構建—個能立即提升性能的強大的虛擬化管理工具。在共享服務器池上實施應用集群技術，從而實現(xiàn)提供數(shù)據(jù)庫要求；該技術需要一個通用的操作系統(tǒng)(如Linux、Unix或Windows等)。所架構的云支持所有的數(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)度掘共享服務以反由此產生的整合
為滿足企業(yè)用戶的各種需求可以充分利用共享服務，同時降低成本；共享服務還必須管理許多運營、安全、組織和財務等方面問題，從而確保共享服務被真正有效地運用。將多個應用程序整合為單一的標準化環(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)共享服務需要開展服務器、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。
服務器整合主要通過虛擬化實現(xiàn)在較小的服務器占用空間上運行數(shù)據(jù)庫的物理服務器數(shù)量的縮減。采用這種模式的主要驅動因素包括：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器池中規(guī)模最大的服務器，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，可以創(chuàng)建被稱為磁盤組的存儲池。這些磁盤組實質上會成為存放數(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。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)整合模式的主要驅動因素包括：在不產生操作系統(tǒng)蔓延的情況下實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫至服務器的高密度整合，減少服務器的占用空間，以及不僅支持所有應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)中進行標準化，但允許集群中的任何一臺服務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器上，這一配置憑借服務器冗余可以提供極高的可用性。通過向服務器池添加額外的節(jié)點或通過向現(xiàn)有服務器添加更多的物理資源(如CPU、內存或I/O卡)提高可擴展性。
數(shù)據(jù)庫整合通過應用程序工作負載整合減少數(shù)據(jù)庫實例和架構的數(shù)量來實現(xiàn)。在這種部署模式中，整合后的數(shù)據(jù)庫實質上包括運行在一個數(shù)據(jù)庫實例上的一個或多個應用程序工作負載架構，這個數(shù)據(jù)庫實例在私有云中跨一個或多個服務器運行。通過采用這種模式，可實現(xiàn)通過架構提供數(shù)據(jù)庫服務的能力，減少操作系統(tǒng)和內存的開銷，以及通過減少服務器、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)庫版本方面進行標準化。有些應用程序具有嚴格的架構命名標準，因此，可能需要進行應用程序認證，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允許分配CPU和內存以處理數(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、結束語
理清歸類數(shù)據(jù)庫的架構，基于私有云整合數(shù)據(jù)庫，根據(jù)服務器、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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