Inteligentne bazy danych w chmurze

Przyszłość baz danych to wykorzystanie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego do automatyzacji zarządzania zasobami bez bezpośredniego zaangażowania administratorów do konfiguracji i utrzymania systemu.

Jak wynika z analiz Gartnera, w 2017 roku rynek baz danych odnotował 13-procentowy wzrost w porównaniu do 2016 roku. Warto Ten dwucyfrowy wzrost został odnotowany po raz pierwszy w okresie poprzednich 5 lat, a przyczyniła się do niego przede wszystkim popularyzacja baz danych oferowanych jako chmurowa usługa. Gartner prognozuje, że do 2023 roku 75% wszystkich baz danych będzie funkcjonowało w chmurze, a analitycy firmy spodziewają się, że w najbliższych latach większość innowacji w tym segmencie rynku będzie dotyczyła technologii związanych z chmurowymi bazami danych.

Innowacje w szczególności dotyczą wykorzystania sztucznej inteligencji. „Sztuczna inteligencja jest dobrym mechanizmem do wspomagania tego, co robią ludzie. My zaczęliśmy od baz danych, bo na tym się znamy najlepiej. Jednak ten proces będzie postępować, więc z każdą następną wersją autonomicznej bazy danych zakres algorytmów uczenia maszynowego będzie rozszerzany” – mówi Jerzy Suchodolski, dyrektor Sales Consulting w Oracle Polska.

Zobacz również:

Dostęp do rozwiązania opartego na chmurze celem analiza danych, np. w kontekście naukowym, może wykupić sobie nawet osoba prywatna – zwraca uwagę dyrektor Suchodolski. „Autonomiczne bazy są odpowiednie dla wszystkich użytkowników informatyki. Jeżeli zdejmujemy z użytkownika końcowego wymóg zatrudniania administratorów baz danych, to nawet małe i średnie firmy, które wcześniej nie rozważały korzystania z takiej technologii, będą mogły sobie na nią pozwolić” – mówi.

Trudna migracja do chmury

Decyzja o migracji z przestarzałych systemów DBMS do chmury jest trudna. Z jednej bazy danych zostały starannie skonfigurowane i znajdują się w określonym stanie, a z drugiej zawierają najbardziej cenne zasoby przedsiębiorstw, czyli dane. Zmiana dotychczas wykorzystywanego, dobrze działającego systemu i potencjalne problemy z migracją budzą więc rezerwę wśród decydentów.

O tym, że bazy danych należą do najbardziej stabilnego elementu systemów IT i firmy niechętnie decydują się na migracje, może pośrednio świadczyć ranking najpopularniejszych baz danych publikowany na portalu DB-Engines. Od wielu już lat, pierwsza dziesiątka najpopularniejszych baz danych jest prawie niezmienna.

Klasyczne bazy danych o pojemnościach liczonych w dziesiątkach gigabajtów lub terabajtów są efektywnym rozwiązaniem do obsługi nawet tysięcy użytkowników zlokalizowanych w jednym regionie. Nie sprawdzą się jednak, gdy niezbędna jest obsługa dużej liczby odwołań z lokalizacji rozproszonych na całym świecie i pojemność rzędu petabajtów, a jednocześnie czas odpowiedzi powinien wynosić milisekundy lub nawet mikrosekundy. Dlatego przyszłość należy do baz działających w chmurze i oferujących zaawansowane mechanizmy automatyzacji wykorzystującej sztuczną inteligencję.

Automatyzacja i sztuczna inteligencja

Przykładem kierunku ewolucji systemów DBMS jest Oracle Autonomous Database. Rozwiązanie jest oferowane w różnych wersjach: jako hurtownia danych Oracle Autonomous Data Warehouse Cloud lub baza transakcyjna OLTP, które można wdrażać w chmurze publicznej Oracle przy wykorzystaniu infrastruktury Exadata Cloud lub w lokalnym centrum danych użytkownika – opcja Cloud at Customer.

Baza sama sobą zarządza, sama siebie naprawia i zabezpiecza. „Autonomiczność polega na tym, że baza jest w stanie sama podejmować decyzje, jak sobą zarządzać. Jeżeli jest duże obciążenie informacjami w danym momencie, pod koniec roku, pod koniec miesiąca, to przydziela więcej zasobów do przetwarzania danych” – podkreśla przedstawiciel Oracle’a. Wszystko dzieje się automatycznie, wewnątrz bazy, bez udziału człowieka.

Działająca w chmurze autonomiczna baza danych oparta na silniku Oracle 18c to pomysł Oracle na zwiększenie przychodów z usług chmurowych i sprostanie konkurencji w tym zakresie ze strony takich firm jak AWS, Microsoft i Google, które dominują na rynku usług chmurowych. Jej główne zalety, mające pozwolić na wyróżnienie się wśród konkurencji, to wysoki poziom automatyzacji oraz wykorzystanie mechanizmów sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego.

Oracle Autonomous Database może funkcjonować bez nadzoru administratora dzięki zastosowaniu mechanizmów automatycznej konfiguracji, strojenia, zarządzania zasobami oraz instalowania poprawek i aktualizacji oprogramowania.

Dostępność w skali roku Oracle określa na 99,995%, co oznacza, ze baza jest niedostępna zaledwie przez pół godziny w roku. W tym zawarte są również operacje aktualiazacji i instalacji poprawek. Wszelkie uaktualnienia są nieodczuwalne dla użytkownika końcowego.

Oracle nie jest jedyną firmą, która rozwija mechanizmy SI, machine learningu oraz oprogramowanie umożliwiające automatyzację działania usług i aplikacji funkcjonujących w chmurze. W podobnym kierunku idą też inni dostawcy usług chmurowych.

Co oferuje Oracle Autonomous Database

Zautomatyzowane strojenie. Mechanizmy uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji zapobiegają awariom aplikacji i umożliwiają automatyzację konfiguracji silnika bazy danych, za którą obecnie odpowiedzialni są administratorzy systemu. Funkcje samostrojenia wykorzystują technologie od lat rozwijane przez Oracle. Do najważniejszych należą indeksy pamięci masowej, inteligentna pamięć podręczna flash, optymalizacja zapytań, automatyczne zarządzanie pamięcią wewnętrzną czy pamięcią masową. Dzięki nim nie trzeba wykonywać operacji tworzenia indeksów, partycji, widoków zmaterializowanych oraz zbierać danych statystycznych, by zoptymalizować obciążenia bazy.

Automatyczne monitorowanie. W celu utrzymania optymalnej wydajności systemu należy obserwować i stroić wykorzystanie kluczowych zasobów, takich jak procesor, pamięć masowa lub przepustowość sieci. Automatyczne monitorowanie i zarządzanie zasobami w bazie Oracle zapobiega monopolizacji zasobów przez użytkownika, zadania wsadowe lub aplikację. Mechanizm Cluster Health Monitor wykorzystuje algorytmy uczenia maszynowego do monitorowania aktywności bazy danych, przez co potrafi rozpoznać anomalie i podjąć działania naprawcze. Dzięki temu radykalnie zmniejsza się czas potrzebny na monitorowanie i optymalizowanie obciążenia bazy danych.

Auto-aktualizacje. Baza danych Oracle wykrywa dostępne uaktualnienia i automatycznie je instaluje. Wyeliminowanie związanych z tym działań administracyjnych prowadzi do oszczędności czasu oraz pozwala na uniknięcie błędów ludzkich lub zaniedbań, co przekłada się na zwiększenie bezpieczeństwa danych i całego systemu.

Automatyczna instalacja i dostarczenie środowiska bazy danych. Baza zapewnia takie zasoby, jakie są potrzebne w danym momencie. W prosty sposób można ją uruchomić i wyłączyć, gdy nie jest potrzebna, a opłaty naliczane są tylko za zasoby wykorzystane w okresie jej działania. Model ten pozwala na optymalne zarządzanie pojemnością i wykorzystaniem zasobów.

Autoskalowanie. Zasoby mocy obliczeniowej i pamięci masowej są w pełni elastyczne. W praktyce oznacza to brak przestoju systemu podczas dodawania lub ujmowania zasobów. Równoległe skalowanie mocy obliczeniowej oraz pamięci masowej pozwala na dodawanie lub ujmowanie rdzeni procesora, całych węzłów obliczeniowych lub serwerów pamięci masowej.

Autozabezpieczanie. Poprawki i uaktualnienia bezpieczeństwa instalowane są automatycznie. Natywne szyfrowanie uniemożliwia dostęp do danych spoza bazy, a Oracle Database Vault uniemożliwia administratorom przeglądanie danych użytkownika. Automatyczne zabezpieczenia chronią przed nieuprawnionym dostępem do danych zarówno z zewnątrz, jak i wewnątrz.

Kopie bezpieczeństwa. Baza Oracle zapewnia nie tylko kopie bezpieczeństwa ale stałe zabezpieczenie danych, minimalizując ryzyko ich utraty. Użytkownik nie musi planować zadań związanych z wykonywaniem kopii bezpieczeństwa.