关于通信:5G时代为什么NoSQL和SQL存在短板

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当今的通信服务提供商（CSP）须要可能在解决海量简单的数据的同时，不会降落或者减慢网路响应速度和可靠性。5G 时代，设施和用户数量呈指数级增长，这对业务反对服务（BSS）提出了新需要，也成为了一项特地艰巨的工作。
正如您目前所看到的现实情况，电信网络策略响应，个性化报价或避免欺诈交易等应用程序，必须可能在几毫秒内对数据事件做出反馈，能力减少营收或避免亏损。
为了更好地满足这些日益简单的需要，CSP 须要晓得如何在日益拥挤的数据库环境中进行最佳地数据管理，而且这类场景仿佛每年都会呈现新的类别。最新类别则是 NewSQL，它为 NoSQL 和 SQL 数据库无奈提供的电信公司提供了独特劣势，尤其是在实时数据处理方面。当今的数据库须要遍历整个数据从获取到执行的整个生命周期，且必须在 10 毫秒或更短的工夫实现。环顾四周，目前只有 NewSQL 数据平台能力实现这一目标。
本文论述了 SQL，NoSQL 和 NewSQL 数据库之间的次要区别，并解释了为什么 NewSQL 数据库是电信行业顺应时代倒退的要害，以及在 5G 时代，CSP 如何充分利用各种数据库技术对其网络进行高效运维治理。

NewSQL 是 451 Group 的分析师 Matt Aslett 发明的一个术语，用来形容一组新的数据库个性，这些个性既继承了传统 SQL 关系数据库的许多性能，同时也提供 NoSQL 技术的某些劣势。
NewSQL 零碎为事实提供了两败俱伤的计划：关系数据模型和传统数据库的 ACID 事务一致性；继承 SQL 的交互便利性以及 NoSQL 的可扩展性和速度。有些零碎提供了比 NoSQL 解决方案更强的一致性保障，只管有人认为“可调”的一致性是伪一致性，但也并不完全符合 ACID。
当然，NewSQL 解决方案之间也存在差别。SAP HANA 能够解决大量的事务性工作负载，然而没有本地集群的劣势。NuoDB 是一个群集优先的 SQL 数据库，专一于云部署，然而吞吐量很差。MemSQL 对于集群剖析很有用，然而其可调整的一致性并非严格意义上的 ACID 事务。NuoDB 和 MemSQL 都具备计算和存储拆散的特点，因而它们可能会遇到数据传输和同步（尤其是围绕事务的同步）的问题。
ACID 准则
大多数关系数据库都遵循 ACID(原子性、一致性、隔离性和持久性)准则，而大多数 NoSQL 数据库是 BASE(根本可用、软状态、最终一致性)准则。
NewSQL 数据库，如 VoltDB，为联机事务处理 (OLTP) 工作提供了 NoSQL 零碎的可扩展性，同时听从了传统数据库系统的 ACID 保障。

既然咱们曾经留神到了 SQL、NoSQL 和 NewSQL 的根本区别，以及他们各自的优缺点。接下来，就让咱们深刻理解下，电信业运营商和开发人员真正关怀 NoSQL 和 NewSQL 的哪些个性，他们能够应用 NoSQL 解决哪些问题？

我能够应用 NoSQL 解决哪些问题？
NoSQL 在哪里应用不适合？
如何利用 NoSQL 和 NewSQL 的劣势？

咱们不狐疑 NoSQL 数据库十分符合许多工作场景，然而在某些特定场景下，NoSQL 技术可能并不是能抉择的最佳的解决方案。
下一节会比照 NewSQL 和 NoSQL 在电信业数据管理的 4 个要害考量指标：可扩展性，可用性，数据一致性以及疾速响应。

NoSQL
随着 5G 蓬勃发展以及通信设施的迅速增长，电信业企业须要降级扩大其现有的数据管理形式。
最后 NoSQL 因为在互联网行业中相似 Google，Facebook 和 Twitter 宽泛采纳，以解决他们海量规模化数据管理时，才开始引起人们的留神。这些平台解决大量非结构化数据流入：Web 搜寻、挪动设施、用户状态更新、信息流等。
在这些场景中，最重要的考量因素是可扩展性。数据库必须大规模疾速地扩大。关系模式和扩大传统 SQL 数据库无奈应答海量数据增长和解决，在传统 SQL 数据库保护海量数据和多样化查询处理申请的老本和效率是很难承受的。
NoSQL 零碎最重要的个性是可能在通用的硬件设施上扩大应用程序的能力。对于须要程度无限度扩大的需要场景，NoSQL 可能是正确的抉择，NewSQL 和 NoSQL 在扩展性上并没有太大区别。
然而，NoSQL 数据库为了扩展性而在简直所有其它方面折衷，这对于仅依附 NoSQL 的电信业公司来说有很大问题。

NewSQL
只管 NoSQL 关系数据库系统提供了可扩展性选项，但通常这一老本很高。NewSQL 零碎也在致力于应答零碎扩展性的挑战，同时它继承了传统 RDBMS 的事务性和 SQL 规范。
在典型场景中，内存中的大规模并行 SQL 关系数据库，该数据库在通用硬件上能够线性扩大。与 NoSQL 解决方案一样，NewSQL 数据库对云原生敌对，并且能够随便扩大以满足超大数据规模下的应用程序需要。零碎应设计为应用集群内无共享数据分块的架构，来实现云端环境下低提早的读写性能。
NewSQL 数据库提供了高可用、容错性以及物理数据冗余，在电信网络之类的场景也可能安稳运行，以便电信运营商可能从容应对大量涌入的数据。借助功能强大的 NewSQL 数据库，用户还能够针对实时数据流解决场景，构建面向实时事务的应用程序。

NoSQL
NoSQL 零碎专为 CAP 实践的可用性而设计，这意味着即便在分布式分区的状况下，数据库也始终会响应。
然而 NoSQL 零碎在设计上优先思考可用性，采纳最终一致性，而不是强一致性（即始终提供最新最正确的数据集快照）计划，意味着 NoSQL 零碎为了疾速响应，然而能够返回的不是最新数据。
Apache Cassandra 是最终一致性理念的践行者，即疾速响应比始终返回最新数据更重要，的确对于许多应用程序而言，最终的一致性是能够承受的。
然而，须要依据确切数据才能够进行交易的场景，比方电信公司须要采取措施来打击欺诈等流动，最终一致性是不可承受的。
因而，NoSQL 解决方案不适用于以下状况：

决定是否拨打移动用户的电话
跟踪（计数）并调配无限的稀缺资源
交易事务决策

NewSQL
NewSQL 零碎优先思考一致性而不是可用性。NewSQL 零碎将向所有客户返回雷同的确切答案，从而使应用程序能够在通话费用，飞机座位调配和库存等方面做出实时决策，而不会发生冲突。

NoSQL
如前所述，NoSQL 零碎是为实现可扩展性和可用性而设计的，但要就义强一致性作为代价。因而，对于须要强一致性的场景而言，NoSQL 零碎并不是一个好的抉择，比方计费和操作反对场景，而这两个场景对于电信经营又都很常见。
同样的还有欺诈行为，电信运营商尤其是发展中国家的电信运营商，接受着微小的压力，被滥用的 SIM 卡甚至能够用集装箱计，从而造成每年数十亿美元的损失。解决电信欺诈问题须要大规模精确地实时计算查问呼叫方账户，这都是 NoSQL 数据库无奈做到的。

NewSQL
NewSQL 零碎具备高度一致性，它们优先思考一致性而不是可用性，与此同时，NewSQL 也反对多分区，这对于电信公司及其提供不间断服务的能力至关重要，因为这意味着即便节点到节点的通信呈现故障，集群仍能够持续工作。

NoSQL
疾速响应的场景在古代场景中十分广泛。只管 NoSQL 解决方案通常能够进步数据存储速度，但无奈提供大规模的强统一的事务反对。
须要疾速，可扩大的交易性应用程序包含：

在验证用户余额的同时容许移动电话连贯
以最优惠的价格进行交易
向潜在的数千个用户展现挪动广告，而不会超出客户的广告投放估算
为电信服务商提供严格的 SLA 在批准交易之前检测是否存在信用卡盗刷行为

对于这类应用程序，因为处理事件每小时每分钟都可能会产生数百万次，因而 NoSQL 数据库通常不是最佳抉择。电信、金融服务、在线游戏、广告技术和其余行业的业务须要可能应答事件处理的并发和提早。因而，可扩大的强一致性事务解决方案是必备的。

NewSQL
NewSQL 零碎为古代应用程序提供了高可扩展性和强一致性的个性，即便在海量数据处理时，多分区冗余反对也能够使得零碎线性扩大，助力应用程序准确疾速响应客户申请。

NoSQL 和 NewSQL 都提供了构建高度可扩大的应用程序的数据存储能力。NoSQL 数据存储是高可用性利用场景的现实抉择。NewSQL 零碎则提供弱小的一致性和事务交互性能力，即使在呈现故障时，一致性比可用性更受青眼的场景中，NewSQL 是最佳抉择。
只管简直所有 NoSQL 解决方案都提供了可扩展性，但 VoltDB 却提供了可扩展性并增加了强一致性的事务反对。
VoltDB 具备极高的响应速度、强一致性和可扩展性。在所有 NewSQL 解决方案，面对集群故障的情景中，VoltDB 都是最弱小和最灵便的，咱们针对可用性进行了独立验证，见证了许多客户在生产环境集群中稳固运行数年。
VoltDB 在须要强一致性的利用场景中表现出色，包含：

解决电信 BSS 和网络中日益简单的策略和计费规定问题
从呼叫后欺诈检测到避免欺诈性呼叫产生
向电信客户提供即时优惠，以改善订户体验和 ARPU 利用机器学习规定来检测和避免工业物联网的入侵行为
测量、监督和检测性能降落，防止意外宕机

VoltDB 是目前市场上最成熟的 NewSQL 零碎，也是云原生数据库。它反对实时数据流中的 ACID 事务处理，对本地集群和 Hadoop 生态反对也十分齐备。除此之外，它同时集成了高吞吐量，低提早的数据处理个性，是十分优良的数据密集型应用程序零碎，在高性能、低提早、强一致性需要场景中体现不俗，广泛应用于策略执行，个性化举荐，欺诈或异样检测等须要实时决策响应的数据流应用程序中。

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对于 VoltDB
_VoltDB 反对强 ACID 和实时智能决策的应用程序，以实现互联世界。没有其它数据库产品能够像 VoltDB 这样，能够同时须要低延时、大规模、高并发数和准确性相结合的应用程序加油。
VoltDB 由 2014 年图灵奖获得者 Mike Stonebraker 博士创立，他对关系数据库进行了从新设计，以应答当今一直增长的实时操作和机器学习挑战。Stonebraker 博士对数据库技术钻研已有 40 多年，在疾速数据，流数据和内存数据库方面带来了泛滥翻新理念。
在 VoltDB 的研发过程中，他意识到了利用内存事务数据库技术开掘流数据的全副后劲，岂但能够满足解决数据的提早和并发需要，还能提供实时剖析和决策。VoltDB 是业界可信赖的名称，在诺基亚、金融时报、三菱电机、HPE、巴克莱、华为等当先组织单干有理论场景落地案例。_

正文完