横向比较传统纸质档案库、关系数据库、NOSQL数据库的拓展性能论文_于红丽

——基于普通高等院校使用环境

济南市技师学院 山东 济南 250032

摘 要:在高校教学中,传统数据库的使用会存在诸多的不便。普通高等院校(后文简称“高校”)都会面临扩招、缩编等情况。纸质数据档案库是不可以被舍弃的,如何在关系数据库以及NOSQL 库中抉择就成了一个问题。相比较传统关系型数据库,NOSQL数据库可以作为一种进阶的解决方案,可以帮助解决传统数据库中存在的部分问题。本文将横向比较传统纸质档案库、关系数据库、NOSQL数据库的拓展性能来分析拓展性的问题。

关键词:档案库 档案存放 数据 数据库 NOSQL 拓展 拓展性

一、简介拓展性

在高校教学中,传统数据库的使用会存在诸多的不便。NOSQL数据库可以作为一种进阶的解决方案,可以帮助高校解决诸多问题,拓展性便是其中一个主要的问题。对于任何一所普通高等院校,都会面临扩招、缩编等情况。对于部署数据来说,无论是使用最传统的纸质档案库,还是关系数据库,亦或者是NOSQL数据库,拓展性都是需要考虑的一个重要因素。对于不同学校,对拓展性的需求都不一样。对于成熟稳定的学校,对拓展的需求是线性连续的,很少会出现大幅度的快速增长、快速降低的情况;对于新成立的正在扩张的学校,数据的需求或许会呈现出指数型增长,对于数据的高速拓展存在着需求。

二、传统纸质档案库的拓展性

对于学校档案馆来说,有两类方法来拓展容量:一是增加档案馆容量,二是减少存放需求。档案馆的容量是物理的,增加其容量可以改变现有的档案布局,也可以开建新的档案存放场所。改变布局相对成本较低,采取高密度的存放架或者添置新的档案架即可。随后对温度湿度控制系统、防火处理系统等相关系统进行同等的升级即可。开建新的档案存放场所成本相对较高,对于纸张的易燃特性,需要有很强的温湿度控制以及防火预警系统。同时,高校在开建新的档案存放场所时亦需要考虑到未来的需求。具体建立多大的档案馆,建立了具有规模的档案馆之后可以使用多少年,亦需要进行相对应的评估。总之,新建档案馆是一项费时费力的工作。从效力上来看,不如使用一部分电子档案管理系统来管理老旧档案。对于减少存放需求来说,可以通过制定规则,譬如新建立一个标准低于档案馆的档案存放地,无特殊使用便不再会使用的档案均可以存放至此。随后规定学生毕业后多少年可将档案放至此处、多少年后可以将档案销毁。对于教职工亦是相对应的规定。可以通过一系列手段来缓解档案馆的管理压力。

三、传统关系数据库的拓展性

传统关系数据库很难拓展数据。关系数据库设计为在单个服务器上运行,以便维护表映射的完整性并避免分布式计算的问题。有了这种设计,如果系统需要扩展,客户必须购买更大、更复杂、更昂贵的专有硬件,具有更多的处理能力、内存和存储。升级也是一个挑战,因为组织必须经历漫长的采购过程,然后经常使系统离线以实际进行更改。这一切都发生在用户数量持续增加,导致越来越多的压力和增加的资源配置不足的风险。如图1所示,关系数据库设计为在昂贵的单台机器上扩展。

图1.关系数据库设计为在昂贵的单台机器上扩展

四、NOSQL数据库的拓展性

对面上面提到的传统关系数据库的缺点,NOSQL数据库便可以解决。作为新技术,NOSQL数据库拓展性很强。NOSQL数据库不是受到单服务器架构的限制,而是针对分布式系统上的大规模(通常是数百太字节而不是数十G字节)设计的。它们可以横向扩展,这意味着它们在多个服务器上运行,每个服务器共享部分负载。使用这种方法,NOSQL数据库可以跨越数百台服务器,PB级数据和数十亿份文档进行操作,并且仍然可以每秒处理数万个事务。它可以在任何环境中运行的廉价商品(即便宜的)硬件上做所有这些(即云优化)。另一个好处是,如果一个节点故障,其他节点可以拾取工作负载,从而消除单个故障点。图2展示了一种采取分布式布局的NOSQL数据库的拓展模型。

图2.分布式部署NOSQL数据库技术的一种模型

对于处于高速发展阶段的高校来说,结合NOSQL数据库(管理、操作、存放电子数据)与传统纸质档案库(存放传统纸质学生户口及档案)是一种高效的解决方案。

参考文献

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论文作者:于红丽

论文发表刊物:《教育学文摘》2017年4月总第224期

论文发表时间:2017/4/1

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