数据库优化研究报告：数据库，云化底座，百舸

数据库（Database，简称 DB）是依照必定的数据结构安排、存储和办理数据的库房。 计算机数据库中存放了有安排的、可同享的、统一办理的很多数据，包括文本、图像、声 音等，是信息化年代的数据文件柜。数据库和操作体系、中间件一样，归于根底软件的范 畴，高度杂乱且存在较高的技能壁垒，是使用体系承载数据库优化的柱石。

数据库办理体系（Database Management System，简称 DBMS）是一种操作和管 理数据库的软件，用于树立、使用和保护数据库。DBMS 对数据库进行统一的办理和控制， 保证数据库的安全性和完整性。DBMS 是把用户含义下抽象的逻辑数据处理，转化成为计 算机中具体的物理数据处理的软件。用户经过 DBMS 访问数据库中的数据，数据库办理员 经过 DBMS 进行数据库的保护作业。 数据库体系（Database System，简称 DBS）一般由数据库、数据库办理体系、应 用体系、数据库办理员和用户构成。DBS 是存储介质、处理目标和办理体系的调集体，是 一个为实践可运转的存储、保护和使用体系供应数据的软件体系，数据库及其办理软件是 数据库体系的组成部分，数据库办理体系是其中心部分。

分类：需求晋级与技能迭代驱动，数据库品类多元化开展

数据库的分类多种多样，为了便利理解，咱们从分别从需求侧和供应侧对当前主流的 数据库类型进行梳理。 从需求侧看，可对数据库进行以下两种分类：联系型数据库和非联系型数据库、OLTP 数据库和 OLAP 数据库。

1） 按数据存储方法分类：联系型数据库和非联系型数据库

联系型数据库是一种典型的数据库类型，选用联系模型，常用行和列等二维的形式来 存储结构化数据，一系列的行和列被称为表，一组表组成了一个数据库。典型的联系型数 据库有 Oracle、MySQL、DB2、Microsoft SQL Server 和 Microsoft Access 等。 跟着 web2.0 的鼓起，传统的联系数据库在处理大规模和高并发动态数据时，呈现了 呼应慢、扩展困难等问题，非联系型的数据库由此应运而生。非联系型数据库的发生是为 了解决大规模数据调集多重数据种类的使用难题。

非联系型数据库又被称为 NoSQL，是 用非联系模型，存储非结构化的如图像、音视频等类型数据的数据库，分为键值存储数据 库、文档型数据库、图形数据库等多种类别。非联系型数据库经过例如图形模型、文档模 型等更为灵敏的模型，解决了联系型数据库无法应对的非结构化数据问题。非联系型数据 库有 Mongodb、Hbase、Redis、Cloudant 等。

2） 按使用类型分类：OLTP 和 OLAP

OLTP（On-Line Transaction Processing，操作型数据库，又称联机事务处理）主 要关注一段时间内的实时数据，基本特征是接收的用户数据能够立即传送到计算中心进行 处理，并在很短的时间内给出处理结果，是对用户操作快速呼应的方法之一。伴随企业信 息体系很多事务数据的发生，从不同类型的数据中提取出对企业决议计划剖析有用的信息这一 需求日渐闪现。剖析型数据库技能就是在这样的背景下开展起来的。OLAP（On-Line Analysis Processing，剖析型数据库，又称联机剖析处理）主要是剖析长时间数据的规律 走势，多使用于决议计划。

操作型数据库的优势在于在线实时事务的处理，剖析型数据库则擅长杂乱的剖析操作 并给决议计划供应支持，两者的侧重点不同，因此能够彼此补充。例如能够从多个操作型数据 库源搜集数据放入 OLAP 数据库房中进行剖析。在未来，会呈现越来越多操作型数据库和 剖析型数据库有机结合的使用。 典型的操作型数据库有 Oracle DataBase、MySQL、DB2、MongoDB 等；典型的分 析型数据库有 Apache Kylin、Hive、Snowflake、Oracle Hyperion、Spark 等。

从技能架构（供应侧）看，数据库可分为会集式数据库和分布式数据库

这种分类方法的诞生，一方面是因为传统会集式数据库缺乏扩展性，为了完成扩展而 呈现了分布式数据库，另一方面，是缘于云技能和网络技能快速开展，推动分布式技能升 级，形成新型分布式数据库。会集式数据库由一个处理器、与它相关联的数据存储设备以 及其他外围设备组成，将数据会集在一台机器上进行处理，被物理地定义到单个位置。典 型代表有 Oracle、DB2、人大金仓、武汉达梦等；分布式数据库选用分布式架构，将数据 在网络上分开贮存于多个机器中进行处理，分布式数据库是一个数据调集，这些数据在逻 辑上归于同一个体系，但物理上却涣散在计算机网络的若干站点上，而且要求网络的每个 站点具有自治的处理能力，能执行本地的使用。分布式数据库典型代表如谷歌的 Google Spanner、阿里巴巴的 OceanBase、华为的 GaussDB 等。

开源数据库是数据库开展的另一路径，也孕育了互联网的昌盛开展。开源软件是围绕 社区概念设计的，将数据库，API 和 Web 保管引擎的源代码存储库向公众开放，答应任何 人查看或奉献。社区中的领导者会指导和监控新功能的开发和修补过错。对于希望树立强大技能根底的企业而言，开源东西一方面可降低成本、另一方面便利企业对技能的快速迭 代立异。比方国内的部分互联网巨头，一开始考虑到成本、可控性、技能立异型等要素， 多数选择基于开源的数据库进行数据库的深度研制，并在研制过程中不断回馈开源社区。

开源数据库并不是和商业数据库背道而驰的，开源数据库同样能够完成商业化。咱们以为， 在云计算快速开展的年代，商业数据库和开源数据库有望完成进一步融合。开源数据库典 型代表如 MySQL、PostgreSQL、MongoDB、Hbase、TiDB 等