Архитектуры и модели организации баз данных

С архитектурной точки зрения базы данных подразделяются на два типа: централизованные и распределенные. Централизованная система управления базами данных (СУБД) управляет базами данных, которые реализованы в одном месте, в то время как распределенная система управляет множеством баз данных, реализованных во множестве систем.

Распределенные системы можно разделить на два класса по степени автономности входящих в них компонентов: федеративные (автономные компоненты) и не федеративные (неавтономные компоненты).

Архитектуры федеративных систем баз данных различаются в зависимости от уровней интеграции с локальными базами данных и объема предлагаемых услуг. В целом федеративные СУБД можно разделить на слабо связанные и сильно связанные[411].

В настоящее время широкое распространение получила виртуализация (также называемая облачными вычислениями, cloud computing), которая позволяет оказывать услуги по проведению вычислений, использованию программного обеспечения, предоставлению доступа к данным и их хранению таким образом, что конечному пользователю не требуются знания о физическом местонахождении и конфигурации систем, обеспечивающих предоставление этих услуг.

Ниже кратко описаны некоторые методы реализации баз данных в облаке.

● Образ виртуальной машины. Облачные платформы предоставляют пользователям возможность арендовать экземпляры виртуальных машин и использовать их для работы со своими базами данных. Пользователи могут либо загружать на них собственные образы машины с развернутой базой данных, либо использовать предлагаемые провайдерами готовые образы машин с предустановленными и настроенными СУБД.

● База данных как услуга. Некоторые облачные платформы предлагают возможность использования базы данных как услуги (Database-as-a-Service, DaaS) без запуска экземпляра виртуальной машины. В такой конфигурации владельцы приложения вовсе избавлены от необходимости устанавливать и поддерживать базу данных. Провайдер услуги DaaS сам устанавливает и поддерживает базу данных, а владельцы приложения пользуются ею за абонентскую плату.

● Управляемый облачный хостинг базы данных. При таком варианте база данных не предлагается в качестве услуги; вместо этого провайдер облачного сервиса размещает ее у себя в облаке и осуществляет управление базой данных по поручению и в интересах собственника приложения[412].

Что касается моделей организации баз данных, то в предыдущей главе мы уже отмечали, что наиболее распространенными из них являются: реляционная, многомерная, объектно-ориентированная, на основе фактов, хронологическая и NoSQL.

Администраторы баз данных

Ключевую роль в каждом из направлений деятельности в области хранения и операций с данными играют администраторы баз данных (АБД). АБД – наиболее устоявшаяся и общепринятая профессиональная роль в сфере управления данными.

Наряду с АБД в некоторых организациях предусмотрены роли администраторов сетевых систем хранения данных, которые специализируются на сопровождении сетевых хранилищ, рассматриваемых отдельно от остальных приложений или структур, обеспечивающих хранение данных.

Функция хранения и выполнения операций с данными – это технически сложная работа, выполняемая АБД и администраторами сетевых систем хранения для обеспечения доступности и высокой производительности баз данных, а также сохранения их целостности.

Администрирование баз данных иногда рассматривается как единая монолитная функция, но АБД выступают в разных ролях. Они могут сопровождать среды эксплуатации баз данных, выполнять работы по разработке или поддерживать конкретные приложения и процедуры. На профиль работы администратора баз данных влияет общая архитектура баз данных организации (централизованная, распределенная, федеративная; слабо или сильно связанная), а также то, какие модели в них применены (реляционная, объектно-ориентированная, NoSQL и т. п.). С появлением новых технологий АБД и администраторы сетевых систем хранения стали отвечать за создание виртуальных сред и управление ими (облачные вычисления). Поскольку среды хранения данных довольно сложны, администраторы баз данных ищут способы уменьшить сложность или, по крайней мере, управлять ею за счет автоматизации, возможностей повторного использования и применения стандартов и передовых практик.

Хотя может показаться, что администраторы баз данных не связаны с функцией руководства данными, их знания технической среды необходимы для реализации руководящих установок в отношении данных, связанных с такими аспектами, как контроль доступа или конфиденциальность и безопасность данных. Опытные администраторы баз данных также играют важную роль в расширении возможностей организации по внедрению и использованию новых технологий[413],[414].