Fachartikel

Datenbankdienste in der Cloud

Noch vor weniger als einem Jahrzehnt war die Einrichtung eines verteilten Datenbanksystems über mehrere weltweite Standorte hinweg eine beträchtliche Herausforderung. Heute erledigen wir so etwas in nur wenigen Stunden auf unserem Laptop im Café. Verantwortlich dafür sind DBaaS-Produkte, die für unterschiedliche Branchen eine Reihe von Vorteilen mit sich bringen. Alibaba Cloud beispielsweise hat kürzlich mit PolarDB sein neues Produkt auf den Markt gebracht – wir werfen einen Blick hinter die Kulissen.
Moderne DBaaS-Angebote ermöglichen es, selbst große Datenmengen in der Cloud vorzuhalten.
Database-as-a-Service (DBaaS) ermöglicht es einer Organisation, auf Unternehmensdaten zuzugreifen, sie zu ändern und zu verwalten, ohne dass eine Infrastruktur vor Ort eingerichtet werden muss. Das Hosting des Datenbankmanagementsystems (DBMS) findet in einer Cloud statt, wodurch sich das Betriebs- und Wartungspersonal von den für den Betrieb der Unternehmensdatenbank erforderlichen Routineaufgaben entkoppeln lässt.

Für diese Branchen sind DBaaS interessant
DBaaS kommt für jedes Unternehmen in Frage, das eine Datensynchronisation über geografische Standorte hinweg benötigt. Sei es ein Onlinehändler, ein Unternehmen im Gesundheits- oder auch im Bank- oder Finanzwesen: DBaaS-Angebote sind hier vielerorts bereits im Einsatz, wenn nicht sogar mittlerweile Voraussetzung für erfolgreiches Wirtschaften. Darüber hinaus befassen sich ebenso Streaming-Dienste und Gaming-Shops, E-Learning- oder Medienunternehmen mit der Einrichtung einer cloudbasierten Datenbankverwaltung – Ziel ist hier mehr Flexibilität und Skalierbarkeit.

Alle großen Anbieter von Clouddiensten und -infrastrukturen wie AWS, Oracle, Microsoft oder Alibaba Cloud bieten heute eine Reihe von vollständig verwalteten, modernen Datenbankverwaltungsdiensten und -produkten an. Sie folgen mit ihren jeweiligen Angeboten mehreren großen Trends, die die Akzeptanz und Nutzung von Cloud-DBaaS in den verschiedenen Branchen entscheidend vorantreiben.

Verschiebung hin zu Cloud-nativer Architektur
Es ist keine neue Erkenntnis, dass immer mehr Organisationen auf Cloudinfrastrukturen setzen. Sie verlagern dabei nicht nur ihre allgemeinen Geschäftsprozessanwendungen in die Cloud, sondern auch ihre unternehmenskritischen Anwendungen und Daten. Gartner zufolge wuchs der weltweite DBMS-Umsatz im vergangenen Jahr um mehr als 18 Prozent auf 46 Milliarden Dollar. Mehr als zwei Drittel dieses Zuwachses entfielen dabei auf cloudbasierte Lösungen.

Alibaba Cloud beispielsweise bietet seit vielen Jahren sein Flaggschiff ApsaraDB an und hat kürzlich mit PolarDB und AnalyticDB seine neusten DBaaS-Produkte auf den Markt gebracht. Hier lohnt sich, stellvertretend für die neuste DBaaS-Generation, ein Blick hinter die Kulissen. DBaaS wie die PolarDB sind heute bereits als rationale Datenbank mit gängigen Datenbankarchitekturen kompatibel. Die Vorteile dieser neuer DBaaS-Generation liegen bei der PolarDB in der Kombination aus der Datenbank-Engine (Entkopplung von Berechnung und Speicherung), dem gemeinsam genutzten verteilten Speicher, dem Hochgeschwindigkeitsnetzwerk mit RDMA und dem Ansatz zur Lösung gängiger Herausforderungen in der Datenbankverwaltung.

Da prädiktive Analysen und Daten in allen geschäftlichen Entscheidungsprozessen Vorrang haben, gehen Unternehmen immer mehr dazu über, Computeroptionen einzusetzen, die schnellere Berechnungen, Analysen und Erkenntnisse liefern. Gefordert ist also Hochleistungs-Computing. Durch die Optimierung der Abfrageausführung/-optimierung und der Speicher-Engines erreichen Online-Data-Warehouse-Produkte wie AnalyticDB eine enorme Rechenleistung. Sie lässt sich auf mehr als 1000 Kerne erweitern und Daten von der GByte- bis zur PByte-Skala verarbeiten.
Flexible, skalierbare und verteilte Infrastruktur
Organisationen, die auf die Cloud umsteigen, erwarten eine Infrastruktur, die den sich ständig ändernden Anforderungen gerecht wird. So müssen beispielsweise große und kleine E-Commerce-Unternehmen in der Lage sein, Traffic-Peaks etwa bei Werbeaktionen oder Veranstaltungen bequem zu bewältigen. Am auch als "Singles Day" bekannten Global Shopping Festival 2019 setzte die Alibaba-Cloud ohne eine Sekunde der Downtime 38,4 Milliarden Dollar an Warenvolumen in 24 Stunden um.

PolarDB hatte zwei große Herausforderungen zu meistern: Erstens, dass eine große Anzahl "heißer" Datensätze die Systempuffer überwältigen könnte. Zweitens, dass sich die Systemauslastung immer wieder rasch änderte – aufgrund der sich rasend schnell verändernden Verfügbarkeit von Promotions-Artikeln in den verschiedenen Produktkategorien. Das Geheimnis hinter dem Erfolg ist eine Kombination aus automatischer Skalierung und gleichzeitiger Berechnung von Anforderungen in winzigen Zeitsegmenten.

Natürlich läuft PolarDB wie viele andere cloudbasierte DBaaS-Angebote serverlos, was gegenüber alten Datenbankinfrastrukturen ein gewinnbringender Kostenfaktor ist.

Schnelle und unkomplizierte Wiederherstellung
Angesichts der enormen Datenmengen, die kontinuierlich durch ein Unternehmen fließen und von denen die meisten unternehmenskritisch sind, können sich Unternehmen keine Ausfallzeiten leisten. Aus diesem Grund suchen die meisten Unternehmen heutzutage nach einer stabilen Disaster-Recovery-Infrastruktur.

Sowohl PolarDB als auch AnalyticDB haben zwei verschiedene Versionen, die mit MySQL beziehungsweise PostgreSQL kompatibel sind. Das hilft Unternehmen, die Anpassungskosten zu reduzieren. Beide Werkzeuge bieten des Weiteren integrierte Unterstützung für Hochverfügbarkeit und ermöglichen eine schnelle Datenwiederherstellung vor Ort. Sie nutzen verteilte Konsensprotokolle wie Raft- und Snapshot-Technologie für schnelle Backups.

Datensicherheit steht über allem
Die Sicherheit von sensiblen Daten, die sich innerhalb einer Organisation befinden, kann nicht überbetont werden: Nur wenn sie zu 100 Prozent gewährleistet ist, behalten Unternehmen das Vertrauen ihrer Kunden und der Zielgruppe. Daher ist beim Einsatz einer DBaaS die Sicherheit der in der Cloud gehosteten Geschäftsdaten das erste Anliegen.

PolarDB und AnalyticDB bieten hohe Sicherheitsstandards durch Whitelists, VPC-Netzwerk, SSL-Verschlüsselung, SQL-Auditing, Datenspeicherung mit mehreren Kopien und Backup-Wiederherstellung. Mit Hilfe von Echtzeitüberwachung auf der ApasaraDB-Plattform können Benutzer Probleme schnell diagnostizieren und lösen.

Fazit
Cloudnative Datenbankdienste wie die PolarDB sind bereits heute für viele Unternehmen interessant und oft schon ein wichtiger Baustein für erfolgreiches Wirtschaften. Sie haben das Potenzial, Webanwendungen mit hoher Gleichzeitigkeit und hohem Datenaufkommen zu erweitern und zu verbessern. Kriterien wie Sicherheit, Skalierbarkeit oder Backupfunktionen sollten bei der Auswahl cloudbasierter DBaaS an erster Stelle stehen.
1.07.2020/ln/Dr. Feifei Li, President and Senior Fellow of Database Systems, Alibaba Cloud Intelligence

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