数据库技术发展的三个特征_当今主流数据库技术发展状况及趋势分析

数据库技术发展的三个特征_当今主流数据库技术发展状况及趋势分析

前言

数据库技术是计算机科学的重要分支，主要研究如何安全高效地管理大量、持久、共享的数据。数据库的研究始于20世纪60年代中期，从诞生到现在，在不到半个世纪的时间里，形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域，目前数据库成为一个研究者众多且被广泛关注的研究领域。随着信息管理内容的不断扩展和新技术的层出不穷，数据库技术面临着前所未有的挑战。面对新的数据形式，人们提出了丰富多样的数据模型（层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、半结构化模型等），同时也提出了众多新的数据库技术（XML 数据管理、数据流管理、Web 数据集成、数据挖掘等本文讨论目前数据库技术发展的三个特征以及数据库研究领域中最热门的几个研究方向的发展现状、面临的问题和未来趋势。

数据库技术发展的三个特征

数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据，是计算机数据管理技术发展的新阶段，是计算机技术中发展最快、应用最广的技术之一。当前，数据库技术已成为现代计算机信息系统和应用系统开发的核心技术，数据库已成为计算机信息系统和应用系统的组成核心，更是未来“信息高速公路”的支撑技术之一。

根据对数据库的技术趋势不难看出，整个数据库发展呈现出了三个主要特征：

支持XML数据格式

IBM公司在它新推出的***9版本中，直接把对XML的支持作为其新产品的最大卖点，号称是业内第一个同时支持关系型数据和XML数据的混合数据库，无需重新定义XML数据的格式，或将其置于数据库大型对象的前提下，IBM *** 9允许用户无缝管理普通关系数据和纯XML数据。

对于传统关系型数据与层次型数据的混合应用已经成为了新一代数据库产品所不可或缺的特点。除了IBM，***和微软也同时宣传了它们的产品也可以实现高性能XML存储与查询，使现有应用更好的与XML共存。

SOA架构支持

SOA已经成为目前IT业内的一个大的发展趋势，最初IBM和BEA是该理念的主要推动者，后来有越来越多的企业加入，开始宣称支持SOA，其中包括***，而微软开始并不是非常赞同SOA的，但是，随着时间的发展，目前国内主流的数据库厂商都开始宣称他们的产品是完全支持SOA架构的，包括微软的*** 2005，从微软态度的转变可以看出，未来IT业的发展与融合，SOA正在成长为一个主流的趋势。

并且为了扩大宣传和抢占更多的中小企业市场，各主流数据库厂商还纷纷推出一些提供简单功能的免费数据库产品。

当今主流数据库技术发展状况

1．信息集成

转换为基于各局部数据源的模式查询，它的查询执行引擎再通过各数据源的包装器将结果抽取出来，最后由中介器将结果集成并返回给用户。Wrapper/Mediator 方法解决了数据的更新问题，从而弥补了数据仓库方法的不足。不过，这种框架结构正受到来自3 个方面的挑战。第1个挑战是如何支持异构数据源之间的互操作性（interoperability）。另一个挑战是如何模型化源数据内容和用户查询。第三个挑战是当数据源的查询能力受限时，如何处理查询和进行优化。

传感器网络越来越多地应用于对很多新应用的监测和监控。新的传感器数据库系统需要考虑大量的传感器设备的存在，以及它们的移动和分散性。因此，新的传感器数据库系统需要解决一些新的问题。主要包括：传感器数据的表示和传感器查询的表示、在传感器节点上处理查询分片、分布查询分片、适应网络条件的改变、传感器数据库系统等。

3．网格数据管理

网格是把整个网络整合成一个虚拟的巨大的超级计算环境，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源和专家资源的全面共享。目的是解决多机构虚拟组织中的资源共享和协同工作问题。按照应用层次的不同可以把网格分为3 种：计算网格，提供高性能计算机系统的共享存取；数据网格，提供数据库和文件系统的共享存取；信息服务网格则支持应用软件和信息资源的共享存取。

高性能计算的应用需求使计算能力不可能在单一计算机上获得，因此，必须通过构建“网络虚拟超级计算机”或“元计算机”获得超强的计算能力，这种计算方式称为网格计算。它通过网络连接地理上分布的各类计算机（包括机群）、数据库、各类设备和存储设备等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境，应用包括了分布式计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能数据网格保证用户在存取数据时无须知道数据的存储类型（数据库，文档，XML）和位置。涉及的问题包括：如何联合不同的物理数据源，抽取源数据构成逻辑数据源集合；如何制定统一的异构数据访问的接口标准；如何虚拟化分布的数据源等。

信息网格是利用现有的网络基础设施、协议规范、Web 和数据库技术，为用户提供一体化的智能信息平台，其目标是创建一种架构在OS 和Web 之上的基于Internet 的新一代信息平台和软件基础设施。

4．移动数据管理

移动计算以及它所具有的独特特点，对分布式数据库技术和客户/服务器数据库技术，提出了新的要求和挑战。移动数据库系统要求支持移动用户在多种网络条件下都能够有效地访问所需数据，完成数据查询和事务处理。通过移动数据库的复制/缓存技术或者数据广播技术，移动用户即使在断接的情况下也可以继续访问所需的数据，从而继续自己的工作，这使得移动数据库系统具有高度的可用性。此外，移动数据库系统能够尽可能地提高无线网络中数据访问的效率和性能。

而且，它还可以充分利用无线通信网络固有的广播能力，以较低的代价同时支持大规模的移动用户对热点数据的访问，从而实现高度的可伸缩性，这是传统的客户/服务器或分布式数据库系统所难以比拟的。

目前，移动数据管理的研究主要集中在以下几个方面：首先是数据同步与发布的管理。其次是移动对象管理技术。

6. 数据加密技术

我们经常需要一种措施来保护我们的数据，防止被一些怀有不良用心的人所看到或者破坏。在信息时代，信息可以帮助团体或个人，使他们受益，同样，信息也可以用来对他们构成威胁，造成破坏。在竞争激烈的大公司中，工业间谍经常会获取对方的情报。因此，在客观上就需要一种强有力的安全措施来保护机密数据不被窃取或篡改。数据加密与解密从宏观上讲是非常简单的，很容易理解。加密与解密的一些方法是非常直接的，很容易掌握，可以很方便的对机密数据进行加密和解密。

1）数据加密方法

2）基于公钥的加密算法

数据库技术在今后的发展趋势

1.性能与易用性仍是数据库完善的必经之路

关系型数据库所以升级缓慢，其中一个主要原因就是没有关键的技术革新，各大厂商所做的主要工作都是在对自己的产品进行锦上添花式的不断完善。这一发展方向就是使数据库向着需求更少的方向增强。所谓需求更少是指数据库以更少的相对资源消耗、更高的性能运行，并且随着技术的不断进步，数据库变得更加智能，维护和使用将更加简单。这是数据库技术在完善过程中的必经之路。

在这一方面，***数据库一直走在前列，从***9i开始，***一直致力于是数据库软件更加自动化，在这一原则的支撑下，***不断实现了诸如自动PGA管理、自动SGA管理、自动段空间管理（ASSM）、自动存储管理（ASM）等等新特性，这些新特性切实降低了DBA的工作量，使得数据库的管理更加简单；而IBM***也一直在加强这方面的功能，IBM的SMART技术（Self-ManagingAndResourceTuning-自我管理和资源调优）正是在这些方面的增强。在***V9中IBM同样推出了一系列的自动化特性，包括自动数据库管理功能、自动统计数据收集等功能，但是这些特性相较***而言是来之甚晚的，所以在2006年IBM主推的是XML这一重大改进。

然而一项新的技术能否得到用户的认可还需要时间去检验。根据***公司在2006年10月举行的OpenWorld大会上公布的统计数据，自***10g发布以来，仅有约一半的用户升级到***10g，其他用户仍然维持在原来的版本运行；所以IBM的Viper能否最终得到用户的认可取得成功，还有待检验。

2.搜索是数据库的未来之路

随着数据库技术的不断完善，用户数据的不断积累，用户的需求也不断提高，在此之上，更高级的应用应运而生，这包括已经成熟的数据仓库应用、广为接受的商业智能（BI）应用、以及方兴未艾的SOA等。当数据库能够容纳几乎所有数据之后，我们必然面临的一个问题是如何快速获得我们需要的数据。当用户访问数据库时，怎样减少用户的等待，快速返回用户需要的数据是所有数据库都需要解决的问题。这也就需要另外一项高级增强--面向搜索的增强，从某种意义上说面向需求的增强-数据分析和挖掘也正是这个方向上的高级应用之一。目前各数据库在这一方面都不够完善，我们相信在未来，数据库能够容纳和存储各种数据之后，必然向快速搜索和查询方面进行增强。

开源数据库有望走向应用主流

未来数据库发展主要趋势

进入21世纪，数据库的发展将会偏重于应用，还会为新型应用提供多种结构数据的支持。数据库技术发展的主要趋势：

进入21世纪，数据库的发展将会偏重于应用，还会为新型应用提供多种结构数据的支持。数据库技术发展的主要趋势： 1.XML/RDBMS混合数据将在未来得到快速的发展 2.数据集成和数据仓库将向内容管理过渡 3.主数据管理将会在未来的一至两年里成为一个新的热点4.数据仓库将在内容展现和战术性分析方面发展 5.数据库的管理除了更加自动化之外，将会提供更多基于Internet环境的管理工具，完成数据Internet化之后的数据库管理Internet化6.PHP将成为拨动数据库产品采用率的杠杆7.数据库将与业务语义的数据内容融合未来随着用户对以上特性认知程度的提高，数据库产品自带的信息呈现特性将会成为众多中小型项目的不二选择。

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