Лабораторные работы (А-13-07) / Авдиенков, Шутова / АВДИЕНКОВ-Обзор рынка СУБД

Московский Энергетический Институт (ТУ)

Обзор рынка современных СУБД

Выполнил: Авдиенков О.А.

Группа: А-13-07

Преподаватель: Сидорова Надежда Петровна

Москва 2010

В настоящее время на рынке СУБД выделяют три основные категории продуктов. 

• Базы данных для выполнения онлайновых транзакций (Online transaction processing, OLTP) — чаще всего используются в режиме реального времени, в широком спектре деловых приложений (ERP, CRM и пр.) и должны отвечать высоким требования по производительности, масштабируемости, надежности, безопасности. Как правило, такие продукты представлены в виде нескольких вариантов, предназначенных для промышленной эксплуатации и разработки решений. OLTP-системы поставляются компаниями IBM, Microsoft, Oracle и Sybase, а также в рамках открытых проектов, включая Ingres, MySQL и PostgreSQL. 

• Хранилища данных, организация которых ориентирована на задачи по принятию решений с использованием разнообразных средств бизнес-аналитики. Такие продукты должны иметь хороший набор средств извлечения и преобразования информации. В этом назначении широко применяют традиционные средства тех же IBM, Microsoft, Oracle, Ingres, но очень серьезные позиции тут занимает специализированное ПО от таких компаний, как Greenplum, Netezza, Sybase и Teradata. 

• Специализированные базы данных — необходимы для решения специфических задач, связанных с использованием, например, мобильных устройств или XML-приложений. Как правило, подобные системы применяются в виде встроенных компонентов, поставляемых конечным пользователям третьими ИТ-компаниями (производителями оборудования, независимыми разработчиками ПО и пр.). Подобные СУБД выпускают как крупные софтверные вендоры (IBM, Microsoft, Oracle, Sybase), так и относительно небольшие разработчики (Mark Logic, Progress, Software AG).

В ведущую группу СУБД входит большая тройка лидеров рынка (Oracle Database, IBM DB2, Microsoft SQL Server ) и немного отставшая от них Sybase Adaptive Server EnterpriseН на первом месте Oracle. По мнению экспертов, у Oracle есть очень мощный набор функций и возможностей, в том числе в плане обеспечения доступности, безопасности, производительности, администрирования, работы с данными различного типа и интеграции. В то же время IBM DB2 обладает хорошей сбалансированностью функционала и перспектив развития. Она имеет особенно сильные позиции на уровне высокопроизводительных систем в среде UNIX (HP-UX, Linux).

В отношении Microsoft говорится, что это самый агрессивный игрок на рынке СУБД, в последней версии своего продукта компания предприняла серьезные усилия по улучшению возможностей его использования в корпоративных системах верхнего уровня; при этом в нем расширены традиционно сильные стороны SQL Server, такие как поддержка программирования баз данных. Позиция Sybase в лидирующей группе отражает устойчивую позицию данного продукта на корпоративном рынке, обеспечиваемую в том числе высокой надежностью решения и наличия в нем хорошего набора средств масштаба предприятия.

Три продукта — IBM Informix, Ingres и MySQL — входят в группу сильных представителей рынка. Каждый из них обладает достаточным набором возможностей для применения в различных приложениях и проектах, но, как правило, нижнего ценового уровня. В рейтинге текущих предложений MySQL находится на последнем месте, но по стратегии развития этот продукт опережает всех в своей группе.

Все перечисленные СУБД относятся к классу реляционных. В настоящее время практически весь рынок занимают РСУБД. Но в последнее время набирают популярность NoSQL базы данных. Главным их отличием от реляционных является то, что в них отсутствует реляционная модель данных; в NoSQL БД отсутствуют строгие табличные структуры, которые присутствуют во всех реляционных БД.

NoSQL БД набирают популярность благодаря тому, что современные реляционные БД показывают низкую производительность в приложениях с интенсивным обменом данными, таких как индексирование больших объемов документов, обслуживание высоконагруженных веб-сайтов, распространение потоковой видео и аудио информации. Типичные РСУБД ориентированы либо на небольшие, но частые read/write транзакции, либо на большие транзакции с редкой записью в хранилище. NoSQL БД позволяют обслуживать тяжелые и частые read/write транзакции. Кроме того NoSQL БД обладают лучшей горизонтальной масштабируемостью по сравнению с реляционными БД.

Среди NoSQL БД можно выделить несколько основных типов:

• Хранилище документов (Document Storage)

Продукты: MongoDB, CouchDB, SimpleDB

• Хранилище данных в виде графов (Graphs)

Продукты: FlockDB,Core Data

• Классический кэш ключ/значение хранящийся в оперативной памяти (Key/value cache in RAM)

Продукты: memcached, Velocity

• Согласованное в конечном счете хранилище ключ/значение

Продукты: Cassandra, Amazon’s Dynamo

Согласованность в конечном счете (Eventual consistency). Частный случай слабой согласованности. Система гарантирует, что при отсутствии новых обновлений данных, в конечном счете, все запросы будут возвращать последнее обновленное значение. При отсутствии сбоев, максимальный размер окна несогласованности может быть определен на основании таких факторов, как задержка связи, загруженность системы и количество реплик в соответствии со схемой репликации. Самая популярная система, реализующая «согласованность в конечном счете» – DNS. Обновленная запись распространяется в соответствии с параметрами конфигурации и настройками интервалов кэшированя. В конечном счете, все клиенты увидят обновление.

Примерами внедрения NoSQL БД могут служить такие проекты как Facebook (50 Тб БД Cassandra для поиска по входящим сообщениям), Ebay более 2 Пб данных хранится в NoSQL БД, также популярные web-сервисы такие как Digg, Twitter, LinkedIn использую NoSQL БД в замен классических реляционных. Так же NoSQL БД широко распространены в сфере облачных вычислений благодаря тому, что они обладают значительно лучшей горизонтальной масштабируемостью, основные поставщики PaaS и IaaS (Platform as a Service, Infrastructure as a Service) услуг предоставляют возможность использования NoSQL БД: Google BigTables, MS Windows Azure Tables, Amazon SimpleDB.

Практические все NoSQL БД являются open-source проектами. Это происходит в основном благодаря тому, что область их применения значительно меньше, чем у РСУБД и поэтому основные производители СУБД медленно переходят на этот рынок.

Источники:

1. http://www.forrester.com/rb/research

2. http://en.wikipedia.org

3.  http://db.cs.berkeley.edu