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BD e Cloud - Gerenciamento de Dados na Nuvem
Chaina Santos Oliveira - cso2
Conceitos e Arquiteturas
CIn/UFPEIn940 - Banco de Dados
BD e Cloud
Roteiro
➔ Motivação➔ Computação em Nuvem➔ Gerenciamento de dados na Nuvem➔ Sistemas de Gerenciamento de Dados em Nuvem - SGDN➔ Tendências Futuras➔ Conclusões e Trabalhos Futuros
Chaina Oliveira2
Motivação
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BD e Cloud - Gerenciamento de Dados na Nuvem
Conceitos e Arquiteturas
Chaina Oliveira
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Motivação
➔ Avanços das tecnologias web➔ Proliferação de dispositivos móveis➔ Big Data➔ Disponibilidade da informação onde (e quando) quiser
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Computação em Nuvem
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Conceitos e Arquiteturas
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Computação em Nuvem
“Computação em nuvem é um modelo que possibilita acesso, de modo conveniente e sob demanda, a um conjunto de recursos computacionais
configuráveis que podem ser rapidamente adquiridos e liberados com mínimo esforço gerencial ou interação com o provedor de serviços” [1].
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Computação em Nuvem
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Chaina Oliveira
Redes
Servidores
Armazenamento
Aplicações
Serviços
BD e Cloud
Características Essenciais
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Serviço medido
Amplo acesso
Pooling de recursos
Elasticidade rápida
Self-service sob demanda
Fonte: 1
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Modelos de Serviço
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Software como um Serviço (SaaS)
Infraestrutura como um Serviço (IaaS):
Plataforma como um Serviço (PaaS)
Fonte: 1
BD e Cloud
Modelos de Serviço
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SaaS
PaaS
IaaS
Usuários Finais
Arquitetos de Rede
Desenvolvedores de Aplicações
Vis
ibili
dade
par
a o
usuá
rio fi
nal
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Modelos de Implantação
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Nuvem pública
Nuvem comunidade
Nuvem privada
Fonte: 1
Nuvem híbridaNuvem
híbrida
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Multi-Inquilino
➔ Conceito relacionado a SaaS➔ Um inquilino, nesse contexto,
é um usuário ➔ Uso do mesmo software por
vários usuários
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Fonte: 3Modelo de maturidade SaaS
Gerenciamento de Dados na Nuvem
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Gerenciamento de Dados na Nuvem
➔ SGBDs em nuvem estão atraindo clientes de vários setores➔ Sistemas e arquiteturas estão sendo desenvolvidos e aprimorados para
suprir estas demandas➔ Visão de alta escalabilidade e armazenamento ➔ Disponibilização de SGBDs como serviço
◆ Encapsula a complexidade de gerenciamento◆ Acesso simples
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Fonte: 3
BD e Cloud
Requisitos para o Gerenciamento de Dados na Nuvem
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Fonte: 2
BD e Cloud
Banco de Dados como um Serviço
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Fonte: 2
➔ Inquilinos contratam serviços➔ Provedor matem bancos de
dados➔ O provedor deve garantir:
◆ Disponibilidade◆ Desempenho◆ Qualidade de serviço
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Banco de Dados Independentes e Instância de Banco de Dados Independente
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Fonte: 2
➔ Inquilinos compartilham hardware
➔ Provedor executa instâncias do banco de dados independente
➔ Cada inquilino cria seu banco de dados
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Tabelas Independentes e Instância de Banco de Dados Compartilhados
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Fonte: 2
➔ Inquilinos compartilham hardware e instâncias
➔ Provedor mantem base de dados compartilhada
➔ Cada inquilino usa esquemas privados do banco
BD e Cloud
Tabelas Compartilhadas e Instância de Banco de Dados Compartilhados
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Fonte: 2
➔ Inquilinos compartilham tabelas e instâncias
➔ Provedor cria tabelas vazias➔ Os inquilinos armazenam as
tuplas nas tabelas um identificador
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Características do Gerenciamento de Dados em Nuvem
➔ Atualizações concorrentes ➔ Tolerância a Falhas e Distribuição de Dados➔ API simples➔ Transações
◆ Consistência◆ Disponibilidade
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Fonte: 3
Sistemas de Gerenciamento de Dados em Nuvem
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Conceitos e Arquiteturas
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Arquitetura
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Fonte: 6
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Alguns...
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➔ Serviços de banco de dados relacionais e NoSQL
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Fonte: 4
Amazon RDS
Amazon DynamoDB
Amazon Redshift
Amazon Web Service
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Amazon RDS
➔ Relacional ➔ Fácil configuração➔ Capacidade econômica e redimensionável➔ Disponível em vários tipos de instâncias de banco de dados
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Fonte: 4
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Amazon RDS
➔ Mecanismos de bancos de dados ◆ Amazon Aurora ◆ PostgreSQL◆ MySQL◆ MariaDB◆ Oracle ◆ Microsoft SQL
➔ É possível usar o serviço de migração AWS para migrar ou replicar banco de dados
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Fonte: 4
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Amazon RDS
➔ Outras Característcas:◆ Reparo◆ Correção◆ Disponibilidade e Durabilidade◆ Segurança◆ Rentabilidade
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Fonte: 4
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Amazon RDS - Instâncias
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Fonte: 4
BD e Cloud
Amazon DynamoDB
➔ NoSQL➔ Escalável ➔ Altamente Gerenciavél➔ Taxa de transferência contínua
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Fonte: 4
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Amazon DynamoDB
➔ Outras Característcas:◆ DynamoDB Accelerator (DAX)◆ Suporte ao modelo de documento de dados◆ Suporte ao modelo de dados de chave-valor◆ Alta Disponibilidade◆ Índices secundários◆ Triggers◆ Forte Consistência
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Fonte: 4
BD e Cloud
Amazon DynamoDB - Clientes
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Fonte: 4
BD e Cloud
➔ Armazenamento por meio de blobs, tabelas, filas
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Fonte: 5
Microsoft Azure
Banco de Dados SQL
Armazenamento de Tabelas
Banco de Dados do
Azure para PostgreSQL
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Banco de Dados SQL
➔ Relacional➔ Disponibilidade➔ Tolerância a Falhas➔ Multi-inquilino➔ Suporte a ferramentas do SQL server, bibliotecas e APIs
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Fonte: 5
BD e Cloud
Armazenamento de Tabelas
➔ NoSQL➔ Utiliza dados massivos semiestructurados➔ Escalonável➔ Elástico➔ Acessível
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Fonte: 5
BD e Cloud
Armazenamento de Tabelas
➔ Suporte a diferentes sistemas operacionais◆ Windows ◆ Linux
➔ Suporte a diversas linguagens de programação◆ .NET◆ Java,◆ Python◆ Ruby◆ PHP ◆ C++
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Fonte: 5
BD e Cloud
Armazenamento de Tabelas
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Fonte: 5
BD e Cloud
Armazenamento de Tabelas - Clientes
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Fonte: 5
Tendências Futuras
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Conceitos e Arquiteturas
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BD e Cloud
Tendências Futuras
➔ Aumento de aplicações analíticas➔ Aplicações móveis interativas➔ Processamento em lote paralelo➔ Aplicativos corporativos convergindo dados para a nuvem pública➔ Crescimento da infraestrutura de Software como Serviço (SaaS)
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Chaina Oliveira
Conclusões e Trabalhos Futuros
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Conceitos e Arquiteturas
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BD e Cloud
Conclusões e Trabalhos Futuros
➔ A Computação em Nuvem surgiu para atender aos contínuos padrões de armazenamento e processamento das aplicações atuais.
➔ A Computação em Nuvem tem que lidar com as tendências, assim surgem novos desafios (que são também antigos):◆ Segurança◆ Consistência dos dados◆ Escalabilidade◆ Garantias de Qualidade do Serviço
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BD e Cloud
Conclusões e Trabalhos Futuros
➔ Linguagens de programação declarativa para a nuvem➔ Processamento de consulta OLAP paralelo com consistência➔ Gerenciamento autônomo de dados➔ Gerenciamento de dados verde
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Referências
1. NIST - National Institute of Standards and Technology2. Sousa F. R. C., Moreira L. O., Macêdo, J. A. F. e Machado J. C. Gerenciamento de Dados em Nuvem: Conceitos,
Sistemas e Desafios. Universidade Federal do Ceará.3. Arruda, D. F.e Moura, J. A. F.. Banco de Dados em Nuvem: Conceitos, Características, Gerenciamento e
Desafios. Universidade de P4. AWS - Amazon Web Services5. Azure - Microsoft Azure6. Alam, Bashir, Doja, M.N., Alam, Mansaf e Mongia, Shweta. Layered Architecture of Cloud Database
Management System. AASRI Conference on Parallel and Distributed Computing and Systems, 2013.
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Conceitos e Arquiteturas
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