1.6 数据库技术的发展趋势

前面主要介绍了关系数据库管理系统。关系模式很容易理解，关系表中操作数据的形式也为大多数人所熟悉，效率也很高。关系代数提供了支持数据分析的数学基础。由于能在运行中动态地把数据连接在虚表中，因而关系数据库有助于开发具有较高数据独立性的应用程序，它在很多应用领域发挥了巨大的作用。但是，关系模型很难表达复杂的语义，不擅长对数据类型较多、较复杂的领域的描述。随着科学技术的进步和数据技术的发展，数据库应用领域不断扩大，已从传统的商务数据处理扩展到许多新的应用领域，因而也对数据库技术提出了许多新的要求。

例如，随着网络应用的发展，数据分布已成为不可避免的事实，连锁超市、银行及跨国公司，其数据存储在一个城市、一个国家甚至世界上不同角落的数据中心。如何实现这些不同数据中心数据的集中管理和共享是数据库管理的一个新领域。另外，如在工程数据管理领域，由于工程数据的整体性及工程数据实体间关系的复杂性，简单的关系模型已经无法满足工程数据管理的需求。为了适应这些特殊的数据管理要求，人们提出了对象数据模型及作为关系模型和对象模型的过渡模型——对象关系模型。

针对这些新的领域，许多开发人员分别在数据模型、数据库与其他相关技术的结合及数据库技术的应用领域等方面对数据库新技术展开了一系列研究工作。下面分别从数据库与其他相关技术的结合、与面向应用领域的数据库新技术来对数据库技术的发展趋势进行简要介绍。随着云计算时代的到来，各种类型的互联网应用层出不穷，对与此相关的数据模型、分布式架构、数据存储等数据库相关的技术指标也提出了新的要求。虽然传统的关系型数据库已在数据存储方面有了不可动摇的地位，但由于其天生的限制，已经无法满足云计算时代对数据扩展、读/写速度、支撑容量及建设和运营成本的要求。云计算时代对数据库技术提出了新的需求，主要表现在以下几个方面。

(1) 海量数据处理：对类似搜索引擎和电信运营商级的经营分析系统这样大型的应用而言，需要能够处理PB（1PB=1024TB）级的数据，同时应对百万字节数量级的流量。

(2) 大规模集群管理：分布式应用可以更加简单地部署、应用和管理。

(3) 低延迟读/写速度：快速的响应速度能够极大地提高用户的满意度。

(4) 建设及运营成本：云计算应用的基本要求是希望在硬件成本、软件成本及人力成本方面都有大幅度的降低。

从云计算到虚拟化技术，再到自助商业智能工具等，数据库面临信息管理技术创新带来的新的挑战。“云”时代让数据库产业在技术的性能、扩展性和安全性方面得到提升。网络运算技术让用户在“云”的环境中分享存储资源，并且同时可以保障数据在安全方面的需求。

什么又是云数据库？云数据库即CloudDB，或者简称“云库”。它把各种关系型数据库看成是一系列简单的二维表，并基于简化版本的SQL或访问对象进行操作。传统关系型数据库通过提交一个有效的链接字符串即可加入云数据库。云数据库解决了数据集中与共享的问题，剩下的是前端设计、应用逻辑和各种应用层开发资源的问题。使用云数据库的用户不能控制运行着原始数据库的计算机，也不必了解它身在何处。

对于普通用户而言，服务和数据的Web化趋势是必然的，即越来越多在本地的服务和数据会逐渐转移到Web中。而用户的个人计算机及其他设备，将成为享受这些服务的终端，用户也不必再为个人计算机上的软件维护与升级而烦恼。当然，这很可能还需要一段较长的时间才能实现。但是，这是云计算发展的高级目标。

对于学术界而言，要想真正获取、组织、管理好这样Web规模的数据，仍然有许多亟待解决的问题。现有的云计算系统中，有许多功能是为特定应用而开发的，虽然高效，却不一定能够推广。因而，能否在“云数据库”中，实现原有数据库系统中丰富的查询功能、高效复杂的索引及强大的事务处理功能，都是很具挑战性的难题。

可以说，随着云计算与数据库的不断结合，云数据库应用越来越丰富，云数据库会对未来的应用产生不可估计的影响。