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數據庫的發展趨勢和發展前景?

數據挖掘、海量存儲、數據倉庫、智能商務運算、高性能並發管理與控制

主流產品的發展現狀

數據庫管理系統經歷了30多年的發展演變,已經取得了輝煌的成就,發展成了壹門內容豐富的學科,形成了總量達數百億美元的壹個軟件產業。根據Gartner Dataquest公司的調查,2000年國際數據庫市場銷售總額達88億美元,比1999年增長10%。根據CCID的報告,2000年的中國數據庫管理系統市場銷售總額達24.8億元,比1999年增長了41.7%,占軟件市場總銷售額的10.8%。可見,數據庫已經發展成為壹個規模巨大、增長迅速的市場。

目前,市場上具有代表性的數據庫產品包括Oracle公司的Oracle、IBM公司的DB2以及微軟的SQL Server等。在壹定意義上,這些產品的特征反映了當前數據庫產業界的最高水平和發展趨勢。因此,分析這些主流產品的發展現狀,是我們了解數據庫技術發展的壹個重要方面。

關系數據庫技術仍然是主流

關系數據庫技術出現在20世紀70年代、經過80年代的發展到90年代已經比較成熟,在90年代初期曾壹度受到面向對象數據庫的巨大挑戰,但是市場最後還是選擇了關系數據庫。無論是Oracle公司的Oracle 9i、IBM公司的DB2、還是微軟的SQL Server等都是關系型數據庫。Gartner Dataquest的報告顯示關系數據庫管理系統(RDBMS)的市場份額最大, 2000年RDBMS的市場份額占整個數據庫市場的80%,這個比例比1999年增長了15%。這組數據充分說明RDBMS仍然是當今最為流行的數據庫軟件。當前,由於互聯網應用的興起,XML格式的數據的大量出現,學術界有壹部分學者認為下壹代數據庫將是支持XML模型的新型的數據庫。作者對此持否定態度,認為關系技術仍然是主流,無論是多媒體內容管理、XML數據支持、還是復雜對象支持等都將是在關系系統內核技術基礎上的擴展。

產品形成系列化

壹方面,Web和數據倉庫等應用的興起,數據的絕對量在以驚人的速度迅速膨脹;另壹方面,移動和嵌入式應用快速增長。針對市場的不同需求,數據庫正在朝系列化方向發展。例如IBM公司的DB2通用數據庫產品包括了從高端的企業級並行數據庫服務器,到移動端產品DB2 Everywhere的壹整套系列。從支持平臺看,今天的DB2已經不再是大型機上的專有產品,它支持目前主流的各種平臺,包括Linux和Windows NT。此外,它還有各種中間件產品,如DB2 Connect、DB2 Datajointer、DB2 Replication等,構成了壹個龐大的數據庫家族。

支持各種互聯網應用

數據庫管理系統是網絡經濟的重要基礎設施之壹。支持Internet(甚至於Mobile Internet)數據庫應用已經成為數據庫系統的重要方面。例如,Oracle公司從8版起全面支持互聯網應用,是互聯網數據庫的代表。微軟公司更是將SQL Server作為其整個.NET計劃中的壹個重要的成分。對於互聯網應用,由於用戶數量是無法事先預測的,這就要求數據庫相比以前擁有能處理更大量的數據以及為更多的用戶提供服務的能力,也就是要擁有良好的可伸縮性及高可用性。此外,互聯網提供大量以XML格式數據為特征的半結構化數據,支持這種類型的數據的存儲、***享、管理、檢索等也是各數據庫廠商的發展方向。

向智能化集成化方向擴展

數據庫技術的廣泛使用為企業和組織收集並積累了大量的數據。數據豐富知識貧乏的現實直接導致了聯機分析處理(OLAP)、數據倉庫(Data Warehousing)和數據挖掘(Data Mining)等技術的出現,促使數據庫向智能化方向發展。同時企業應用越來越復雜,會涉及到應用服務器、Web服務器、其它數據庫、舊系統中的應用以及第三方軟件等,數據庫產品與這些軟件是否具有良好集成性往往關系到整個系統的性能。Oracle公司的Oracle 9i 產品包括了OLAP、數據挖掘、ETL工具等壹套完整的BI(商業智能)支持平臺,中間件產品與其核心數據庫具有緊密集成的特性,Oracle Application Server 增加的壹項關鍵功能是高速緩存特性,該特性可以將數據從數據庫卸載到應用服務器,加速 Web用戶對數據的訪問速度。IBM 公司也把BI套件作為其數據庫的壹個重點來發展。微軟認為商務智能將是其下壹代主要的利潤點。

數據庫技術的發展趨勢

數據、計算機硬件和數據庫應用,這三者推動著數據庫技術與系統的發展。數據庫要管理的數據的復雜度和數據量都在迅速增長;計算機硬件平臺的發展仍然實踐著摩爾定律;數據庫應用迅速向深度、廣度擴展。尤其是互聯網的出現,極大地改變了數據庫的應用環境,向數據庫領域提出了前所未有的技術挑戰。這些因素的變化推動著數據庫技術的進步,出現了壹批新的數據庫技術,如Web數據庫技術、並行數據庫技術、數據倉庫與聯機分析技術、數據挖掘與商務智能技術、內容管理技術、海量數據管理技術等。限於篇幅,本文不可能逐壹去展開來闡述這些方面的變化,只是從這些變化中歸納出數據庫技術發展呈現出的突出特點。

“四高” 即DBMS具有高可靠性、高性能、高可伸縮性和高安全性。數據庫是企業信息系統的核心和基礎,其可靠性和性能是企業領導人非常關心的問題。因為,壹旦宕機會給企業造成巨大的經濟損失,甚至會引起法律的糾紛。最典型的例子就是證券交易系統,如果在壹個行情來臨的時候,由於交易量的猛增,造成數據庫系統的處理能力不足,導致數據庫系統崩潰,將會給證券公司和股民造成巨大的損失。在我國計算機應用的早期,由於計算機系統還不是企業運營必要的成分,人們對數據庫的重要性認識不足,而且為了經費上的節約常常采用壹些低層次的數據管理軟件,如dBASE等,或者盜版的軟件。但是,隨著信息化進程的深化,計算機系統越來越成為企業運營的不可缺少的部分,這時,數據庫系統的穩定和高效是必要的條件。在互聯網環境下還要考慮支持幾千或上萬個用戶同時存取和7x24小時不間斷運行的要求,提供聯機數據備份、容錯、容災以及信息安全措施等。

事實上,數據庫系統的穩定和高效也是技術上長久不衰的追求。此外,從企業信息系統發展的角度上看,壹個系統的可擴展能力也是非常重要的。由於業務的擴大,原來的系統規模和能力已經不再適應新的要求的時候,不是重新更換更高檔次的機器,而是在原有的基礎上增加新的設備,如處理器、存儲器等,從而達到分散負載的目的。數據的安全性是另壹個重要的課題,普通的基於授權的機制已經不能滿足許多應用的要求,新的基於角色的授權機制以及壹些安全功能要素,如存儲隱通道分析、標記、加密、推理控制等,在壹些應用中成為切切實實的需要。

“互聯” 指數據庫系統要支持互聯網環境下的應用, 要支持信息系統間“互聯互訪”,要實現不同數據庫間的數據交換和***享,要處理以XML類型的數據為代表的網上數據,甚至要考慮無線通訊發展帶來的革命性的變化。與傳統的數據庫相比,互聯網環境下的數據庫系統要具備處理更大量的數據以及為更多的用戶提供服務的能力,要提供對長事務的有效支持,要提供對XML類型數據的快速存取的有效支持。

“協同” 面向行業應用領域要求,在DBMS核心基礎上,開發豐富的數據庫套件及應用構件,通過與制造業信息化、電子政務等領域應用套件捆綁,形成以DBMS為核心的面向行業的應用軟件產品家族。滿足應用需求,協同發展數據庫套件與應用構件,已成為當今數據庫技術與產品發展的新趨勢。規劃中的Oracle 11i的主要擴展方面據稱主要也是各種面向應用套件的支持。

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