إدارة قواعد البيانات في عصر الحوسبة السحابية

    تعقّدت إدارة قواعد البيانات في العصر الراهن تعقدًا كبيرًا حتى انتهى الأمر إلى ظهور البيانات الضخمة على الساحة؛ فبالإضافة إلى البيانات التقليدية والمنظمة مثل اتصالات الأعمال، ومنتجات الذكاء، أصبح لدينا الآن البيانات غير المنظمة، وشبه المنظمة، اللتان اجتاحتا الساحة التكنولوجية بشدة.

    هذا وتعد شبكات المحمول أكبر مصدر لهذه المعلومات الصعب تحليلها. فتدفق البيانات لا يبطئ عند استخدام الكثير والكثير من البشر حول العالم الإنترنت، والدخول إلى مواقع التواصل الاجتماعي على أجهزة المحمول. لذا تبذل معظم الشركات جهود مضنية لتجميع المعلومات وتنظيمها وتخزينها وتحليلها كافةً.

الدخول إلى السحابة: وهو خيار يمكن تطبيقه على الشركات التي لا تملك المال اللازم لاستثمار رؤوس الأموال في المعدات أو الميزانية المطلوبة للحفاظ على الدرجة اللازمة لقسم تكنولوجيا المعلومات من أجل إدارة البيانات الضخمة في المنشأة بفاعلية.

   يتوقع خبراء قواعد البيانات كخدمة DBAAS أنها ستكن مثل كل خيارات "كخدمة" لتصبح تدريجيًا الحل القياسي لجميع البيانات ذات المهام الحرجة الأكثر حساسية.

   تتاح مجموعة متنوعة من نظم إدارة قواعد بيانات السحابة لتخزين كلاً من أنواع البيانات العلائقية SQL وغير العلائقية NoSQL وتحليلهما. وفيما يلي نورد قائمة لبعض موردي الخدمة الرائدون وحلولهم:

خيارات إدارة قواعد البيانات السحابية:

MicrosoftAzure / SQLDatabase:هي قاعدة بيانات كخدمة علائقية كاملة المزايا"، مع "جداول" تقدم إمكانيات NoSQL لتخزين كميات هائلة من البيانات غير المنظمة، و"نقاط Blobs" (كائنات كبيرة ثنائية) لتخزين كميات كبيرة من النصوص، ومقاطع الصوت والصورة، والصور غير المنظّمة.

AmazonWebServices / DynamoDB / RelationalDatabaseService: تشمل عروض أمازون NoSQL، و MySQL، وأوراكل، و server solutions MS SQL. كما ظهرت SimpleDB الخاصة بشركة أمازون لتخزين البيانات المرنة غير العلائقية المتوفرة بقوة وتقوم بعمل إدارة قواعد البيانات.

Xeround: هو عبارة عن قاعدة بيانات MySQL DBAAS مدار إدارة كلية أو كما يسميه البائع "سهل الاستخدام" لأنه يشغّل أوتوماتيكيًا جميع عمليات تأكيد قواعد البيانات الجارية.

GoogleCloudSQL / GoogleAppEngineDatastore: هي حلول جوجل لتخزين البيانات المنظّمة وغير المنظّمة.

ClearDB: تتميز MySQL DBAAS بنسبة مدة تشغيل تصل إلى 100% نظرًا لميزة تمرير الكتابة والقراءة متعددة المناطق Multi-regional read/write mirroring.

Database.com: هي قواعد بيانات سحابية أصلية طوّرت داخل شركة Salesforce.com, ثم أتيحت للجميع عام 2011. كما يعلن موقع البائع بأن السحابة " تأسست مع ظهور الحاجة إلى عالم التواصل الاجتماعي وأجهزة المحمول، ولم تظهر كفكرة".

   تقوم المزايا الفريدة لقاعدة البيانات السحابية (أي القدرة على توزيع البيانات عبر منطاق جغرافية واسعة وبين الخوادم المختلفة التي تحققت بفضل الافتراضية ولم تُصممّ لها أنظمة قواعد البيانات العلائقية RDBM في مركز بيانات حقيقي واحد) على تقنية الحوسبة السحابية.

   تقدم شركات DBAAS الرائد بما فيهم مايكروسوفت وأمازون تطبيقات RDBMS أو برمجيات صممت خصيصًا لبيئة الحوسبة السحابية، وذلك لتتجنب هذا العيب.

التحوّل من تقنية RDMS:

    قد يكون التحول إلى السحابة أمرًا يسيرًا أو معقدًا قليلاً، اعتمادً على التطبيق. وقد تحدثت شركة داتاستاكس، في بيان صدر لها مؤخرًا عم مزايا نقل البيانات إلى قاعدة بيانات NoSQL في السحابة عندما تكبّر أحد الشركات نصيبها من أنظمة إدارة قاعدة البيانت العلائقية RDBMS.

   إن NoSQL عبارة عن نظام إدارة قاعدة البيانات غير العلائقية، وصمم خصيصًا لمعالجة تخزين كميات هائلة من البيانات واسترجاعها دون الحاجة إلى علاقات معرّفة (مثل البيانات الضخمة). غير أنه يمكن تنظيم البيانات المخزنة في قاعدة بيانات NoSQL. وفيما يلي نقدم نبذة عن أنظمة NoSQL لكل القراء الملمين جيدًا بمصطلحات قواعد البيانات:

لا تستخدم هذه الأنظمة SQL لغة استعلام لها.

ضمان التناسق المحتمل Eventual Consistency (بعكس خصائص أسيد ACID).

الحصول على بنيان موزع يحتمل تعرضه للخلل.

تعد شركة DataStax الرائدة في مجال خدمات ومنتجات قواعد البيانات السحابية التي تقوم على قاعدة بيانات أباتشي كاساندرا ذات المصدر المفتوح الخاص بنظام NoSQL. وقد ناقش المؤلفون في البيان أن نقل البيانات إلى السحابة يتطلب مزيدًا من الاهتمام أكثر مما يظن المرء، ذلك لأن أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية لم تصمم لتعمل على منصة افتراضية. كما تؤكد شركة داتاستاكس أن نقل أنظمة RDBMS القائمة من خادم يعمل داخل المؤسسة فقط On-premise إلى منصة سحابية "لاشك من أنه سيزيد من إمكانيات بيئة الحوسبة السحابية".

  إذا كانت شركتك تكبّر نصيبها في RDBMS، وتظن أنه حان وقت نقل بياناتك إلى السحابة، فهنالك ثمان خصائص معرّفة لقواعد البيانات السحابية لنظام NoSQL يجب أن تلم بها، وفقًا لشركة داتاستاكس، وهي:

  المرونة:

تعني المرونة القدرة على إضافة العقد وحذفها (وتعرف بالآلات الفعلية الحقيقية أو الآلات الافتراضية) عندما يحتاجها التطبيق أو الشركة الأساسية.

تضاف العقد وتحذف استجابة للمطالب آليًا وبسرعة مما لا يسبب حدوث أية عطل.

عندما يتعلق الأمر بالمرونة، تجعل أنظمة RDBMS إدارة كلا من التوسع المرن وتقليصه أمرًا صعبًا ومعقدًا.

قابلية التوسع:

تتيح المرونة إمكانية التوسع بطريقة خطية، ومن ثم يزداد أداء قاعدة البيانات عند الضرورة.

فعلى سبيل المثال:" إذا كان لدى عقدتين القدرة على التعامل مع طاقة إنتاجية مؤلفة من 200.000 صفقة، إذن يجب أن تتعامل الأربع عقد مع 400.000 إذا اقتضى الأمر.

كما تعني القدرة على التوسع أيضًا أن كميات هائلة من البيانات قد عولجت في مقدار الوقت نفسه الذي عولجت فيه كميات صغيرة من البيانات، وأن زمن الاستجابة المنصوص عليها في اتفاقيات مستوى الخدمة يمكن مقابلته، حتى عند تبدل الطلب.

إتاحة عالية:

الإتاحة العالية أو "مدة التشغيل" أمرًا بالغ الأهمية للشركات التي يمكن أن تفقد عشرات الآلاف أو ملايين الدولارات في دقيقة من زمن التعطل، وهذا يتوقف على الصناعة.

تتميز قواعد البيانات السحابية بالإتاحة العالية لأنها تخرج عن البنية التحتية لمورد السحابة"، فهي مصممّة لتسهيل توزيع البيانات وتيسير التكرار.

سهولة توزيع البيانات:

لأن لدى موردي السحابة القدرة على " توزيع (حوسبة) المصادر والبيانات عبر مناطق جغرافية مختلفة"؛ يمكن لقاعدة البيانات الأساسية لتطبيق السحابة قراءة أي كود برمجي وكتابته ممن يكوّن قاعدة البيانات السحابية.

التكرار:

إن تكرار نسخ من البيانات أمرًا بالغ الأهمية؛ فإذا دُمِّرت النسخة الأولية مثلاً، سنجد نسخة أخرى متاحة للاستخدام.

يمكن تخزين النسخ المكررة عبر مساحات جغرافية واسعة أو داخل مركز البيانات ذاته على مختلف قطاعات الخادم الفعلية.

تضمن نسخ البيانات المكررة الموزعة إتاحة عالية.

دعم جميع أنواع البيانات:

تقدم قواعد بيانات NoSQL القائمة على السحابة " مخططًا مرنًا ديناميكيًا يتقبل جميع تنسيقات البيانات الرئيسية "بما فيها البيانات المنظّمة، وغير المنظمة، وشبه المنظمة".

يتعامل نظام RDBMS مع البيانات المنظمة فقط.

سهولة الإدارة:

يقدم البائع أدوات أو مجموعة أدوات لتنفيذ "العمليات الإدارية الروتينية"، ويمكن الوصول إلى تلك الأدوات عادةً عبر متصفح الويب.

انخفاض التكلفة:

إن مرونة وقابلية قواعد البيانات السحابية للتوسع هو ماجعلها أقل كلفة لأن نموذج تسعير الحوسبة السحابية يقوم على الدفع أولاً بأول.

إن تعقد سحابة أنظمة RDBMS التقليدية يجعلها باهظة الثمن لتطبيقها في السحابة؛ إذ تعمل داخل المؤسسة ولا تتوسع جيدًا.

تنصح شركة DataStax: "عند التطلع إلى تصميم قاعدة بيانات في السحابة، يجب على محترفي تكنولوجيا المعلومات وضع هيكل تكاليف يناسب التوسع  أفقيًا، بصرف النظر عن حجم الماكينة أو حجم البيانات المدارة".

تعد هذه الخصائص الثمانية لقواعد بيانات سحابة NoSQL معلومات أساسية نافعة يمكن لمديري تكنولوجيا المعلومات الاستعانة بها عند التفكير في نقل بيانات الشركة إلى منصة سحابية. فكما قالت شركة DataStax أن المنظمة سينتابها الإحباط إذا تطلعت إلى المرونة وتوفير التكلفة فقط بنقل نصيبها من أنظمة RDBMS إلى السحابة.

كتبتها: ميجن بيري