存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)都在以驚人的速度發(fā)展，而這并非偶然。

存儲(chǔ)和內(nèi)存技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作產(chǎn)生巨大影響。IEEE研究員兼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)咨詢公司Coughlin Associates總裁Tom Coughlin說(shuō)：“更快的存儲(chǔ)和內(nèi)存直接轉(zhuǎn)化為更快的數(shù)據(jù)庫(kù)操作。此外，加速器(可在靠近內(nèi)存和存儲(chǔ)的地方運(yùn)行)等新技術(shù)可以提供潛在更有效的操作，更高的性能和更低的延遲。”

相同的演變

存儲(chǔ)產(chǎn)品提供商Seagate Technology公司副總裁兼企業(yè)數(shù)據(jù)解決方案總經(jīng)理Ken Claffey表示，從技術(shù)和部署方法來(lái)看，存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一直處于相同的發(fā)展曲線。隨著時(shí)間的流逝，SQL數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)從垂直可擴(kuò)展的系統(tǒng)發(fā)展為NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，后者是水平可擴(kuò)展的分布式系統(tǒng)。同樣，存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)從垂直擴(kuò)展的陣列發(fā)展到水平擴(kuò)展的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。Claffey說(shuō)：“兩種技術(shù)都經(jīng)歷了部署方法的變化，從本地專有系統(tǒng)到軟件定義的開源云存儲(chǔ)模型。”

數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)商ScyllaDB公司杰出工程師Glauber Costa說(shuō)，NoSQL的演變消除了僅出于減少數(shù)據(jù)重復(fù)的目的而創(chuàng)建復(fù)雜的難以管理的數(shù)據(jù)模型的需要，這與基于PCIe的SSD在2007-2008年的到來(lái)緊密相關(guān)。他補(bǔ)充說(shuō)，NVMe技術(shù)的隨后出現(xiàn)有助于進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能。

展望未來(lái)，持久性內(nèi)存可能催生新一代快速而強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)，可處理視頻、IoT和其他復(fù)雜數(shù)據(jù)。Costa說(shuō)：“通過(guò)持久內(nèi)存，你將看到每個(gè)人都在試圖將延遲從單毫秒(ms)推向幾十微秒(μs)。”他還指出，存儲(chǔ)已經(jīng)從HDD可接受10 ms訪問的世界，轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍?a target="_blank">SATA SSD上獲得400 μs性能的世界，而在NVMe設(shè)備上可以達(dá)到10-100 μs。他說(shuō)：“接下來(lái)，我們將談?wù)?00-200納秒(RAM級(jí))持久內(nèi)存。”

存儲(chǔ)提供商還認(rèn)識(shí)到有必要以超乎尋常的速度來(lái)增強(qiáng)其產(chǎn)品，以滿足更大更復(fù)雜和越來(lái)越易受攻擊的數(shù)據(jù)庫(kù)的需求。Costa說(shuō)：“我們不僅僅是在討論吞吐量、延遲或密度的并行性。例如，隨著數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)隱私和安全性的要求不斷提高，很多NVMe提供商現(xiàn)在都提供靜態(tài)數(shù)據(jù)加密。”

速度和可擴(kuò)展性

下一代數(shù)據(jù)庫(kù)需要更快的存儲(chǔ)和高度可擴(kuò)展的架構(gòu)。Excelero首席架構(gòu)師Kirill Shoikhet說(shuō)：“現(xiàn)在的NVMe控制器可處理的并行I / O命令比SAS及SATA SSD控制器多四倍，并且其中一個(gè)NVMe驅(qū)動(dòng)器通常能夠提供整個(gè)全閃存陣列的性能。”Excelero公司是針對(duì)云端和企業(yè)應(yīng)用程序的軟件定義塊存儲(chǔ)提供商。

Shoikhet說(shuō)，事務(wù)處理完全是關(guān)于延遲和并行性，而NVMe技術(shù)可以大大降低延遲。他說(shuō)：“使用NVMe-oF以高效的方式遠(yuǎn)程訪問NVMe驅(qū)動(dòng)器的能力，為在高性能數(shù)據(jù)庫(kù)即服務(wù)的數(shù)據(jù)中心中運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例帶來(lái)很多可能性，但是，傳統(tǒng)的基于控制器的架構(gòu)所帶來(lái)的瓶頸問題，潛在地意味著它們無(wú)法擴(kuò)展性能以允許很多低延遲同時(shí)訪問。相反，基于NVMe-oF或基于遠(yuǎn)程直接訪問存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)的類似協(xié)議的直接訪問的方法，可實(shí)現(xiàn)共享的低延遲訪問，從而允許數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展到類似云的環(huán)境并保持強(qiáng)大的投資回報(bào)率。”

存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的下一步發(fā)展

隨著數(shù)據(jù)需求和使用量激增，存儲(chǔ)價(jià)格繼續(xù)迅速下降。但是，盡管最近技術(shù)進(jìn)步，但是應(yīng)用程序的可擴(kuò)展性和性能仍然會(huì)受到存儲(chǔ)性能和功能集的限制，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和服務(wù)提供商Percona公司首席經(jīng)驗(yàn)官M(fèi)att Yonkovit說(shuō)：“隨著應(yīng)用程序存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)的需求增加，對(duì)更快更可靠的存儲(chǔ)的需求也將增加。”

存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)的交集有很多令人興奮的發(fā)展，包括計(jì)算存儲(chǔ)、持久性內(nèi)存和GPU映射的SQL。存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)正在快速發(fā)生變化和創(chuàng)新，這絕對(duì)值得關(guān)注。