從最早用文件系統存儲數據算起，數據庫的發展已經有50多年了，其間經歷了20世紀60年代的層次數據庫(IBM的IMS)和網狀數據庫(GE的 IDS)的并存，70~80年代關系數據庫的異軍突起，90年代對象技術的影響。如今，關系數據庫依然處于主流地位。關系技術之后，在新形勢下，數據庫應該如何發展?又有哪些重要的趨勢呢?
作為成熟的產品，關系數據庫已經走過了幾十年的歷史，而今年各主流數據庫廠商大動干戈、緊鑼密鼓地籌備各自新產品發布，為平淡的數據庫市場掀起了新一輪熱潮。 甲骨文剛剛推出了其Oracle 10g的第二版本;IBM代號為Viper(毒蛇)的新一代DB2數據庫產品將于今年9月份推出測試版本;微軟公司的SQL Server 2005已經在測試中，今年底即將面世;Sybase也將于下個月推出新版本的數據庫產品Sybase ASE 15。各數據庫廠商集中火力瞄準的數據庫市場競爭焦點是什么?新一代數據庫有哪些新的技術趨勢?
對主流企業數據庫廠商包括甲骨文、IBM、微軟、Sybase的采訪表明，對XML的支持、網格技術、整合數據倉庫和BI應用以及自我管理已成為下一代數據庫在功能上角逐的焦點。
趨勢之一：對XML的支持
“如果誰能控制、支持和存儲所有類型的數據，那么這樣的廠商也就有能力擴展自己其他產品和服務的市場空間。因此整合XML、對象數據、多媒體數據，將所有數據類型放在一個平臺上將是傳統的關系數據庫發展的一大趨勢。”這也是數據庫廠商大動干戈的主要原因。
傳統關系數據庫中，管理的是結構化數據，數據是以行和列的二維表形式進行存儲，并通過標準的SQL查詢語言進行查詢。而隨著Web時代的到來，在 Web大背景下“泛數據”管理成為人們關注的重點。所謂泛數據就是指包含了文檔、電子郵件等各種類型的數據，這些數據通常都不是以行和列的格式存在的，不像關系數據那樣是嚴格的結構化數據，因此對這類數據的存儲管理以及快速高效的查詢是對傳統關系型數據庫的挑戰。
目前XML標準日益成熟，并很快成為各種復雜的異構數據交換的核心技術和未來數據定義的標準格式，例如，微軟將在下一代Office軟件中采用 XML數據格式。因此，將Native(原生)XML格式的數據存儲在關系數據庫中并支持對XMLQuery查詢，正是這些新推出的數據庫產品的亮點之一。
甲骨文公司大中華區銷售顧問部高級總監李穎聰表示，甲骨文在幾年前就已經看到了這個趨勢，并提供了第一輪的XML支持。早期是通過一個工具，實現不同應用之間的溝通。例如在Oracle 8i產品中，甲骨文就已經推出了XDK(XML開發工具)，通過XDK開發應用把XML數據存儲到關系數據庫中;在Oracle 9i產品中，則已經能夠在數據庫中定義XML數據類型，通過SQL生成XML數據和對其進行查詢;而在Oracle 10g中，則已經提供了對XML Query語言(XQuery)的支持，而且在Oracle 10g中，XML數據是作為一個獨立的方式存儲在XMLDB數據庫中，提供的是Native XML的支持。
而對將于2006年推出的下一個版本的IBM DB2來說，集成結構化和非結構化數據并支持SQL及Xquery查詢也將是其最大的賣點，IBM公司信息管理部門總經理珍尼特·帕爾娜(Janet Perna)認為，關系數據庫對非結構化數據的支持不亞于從層次數據庫到關系數據庫的革命性轉變。“XML在信息管理領域無處不在，不管是管理結構化或非結構化信息，或者用于信息傳輸，或者是集成信息的映射標準。它現在是不可或缺的。”
微軟中國數據庫產品經理表示，將于今年下半年發布的Microsoft SQL Server 2005將滿足客戶希望把大量XML數據放入數據庫中的需求，并提供Native(原生)XML和XQuery的支持。“微軟是XQuery標準的制定者之一，在SQL Server 2005中微軟加入了很多核心技術，實現了快速查詢，而且使得性能得到優化。”
Sybase(中國)公司高級產品市場專員韓誼則指出，Sybase是較早在數據庫中支持XML的廠商之一。目前Sybase ASE可以將XML文檔存儲在text或Image列中，可以將XML映射到新的或已有的關系表中，可以從關系查詢中創建XML格式的結果集。未來 Sybase除了不斷添加對XML新技術、新標準的支持，還要添加更多函數，增強對Web Service支持，使用戶更方便的使用XML。
InterSystems中國技術總監余衡也表示，InterSystems公司的后關系型數據庫Caché已經完全支持XML了，而且這種支持來自于 Caché獨特的數據存儲方式，使得XML的數據可以完美地保存在Caché數據庫中，不論存取還是查詢分析都非常簡單。關系數據庫保存數據是采用二維表的方式，而Caché的存儲方式是采用了多維數組的存儲方式，從而很容易地實現了結構化數據的存取。同時在這個多維數據存儲之上，Caché同時實現了對象的訪問方式和SQL的訪問方式。
Burton 集團的高級分析師Peter O'Kelly 則指出，如果用戶的關系數據庫支持原生XML數據，那么就可以享受到XML數據格式帶來的很多安全特性。例如，可以在整個文檔中插入電子簽名，也可以將采購訂單直接存儲，無須進行任何的轉換，這些特性都可以確保文檔不會被篡改。但記者在對國內一些中小企業用戶的采訪中，很多客戶都表示了對XML查詢的需求還不是很迫切。貝塔斯曼文化實業有限公司IT總監江瑋、佐丹奴 /Giordano集團CIO侯彤、永恩集團CIO趙春雨都表示，目前對XML支持的需求還不是很迫切。但他們表示，對XML數據庫是否真正能夠達到的目標或對企業業務的幫助還不是非常了解，需要繼續了解相關技術和知識以及發展情況。針對此，甲骨文公司中國區銷售顧問部高級經理裴雪松表示，當CIO關注信息整合時，XML就是必備的工具，事實上，目前國內很多銀行、電信等客戶在進行應用整合時已經將XML作為其標準。
趨勢之二：網格支持
“網格就是下一代Internet”，這句話強調了網格可能對未來社會的巨大影響。在歷史上，數據庫系統曾經接受了Internet帶來的挑戰。毫無疑問，現在數據庫系統也將應對網格帶來的挑戰。甲骨文公司Oracle 10g網格數據庫產品的推出，則將網格技術的應用領域擴展到企業計算。但針對數據庫對網格技術的支持，目前一些廠商還持有不同的觀點，例如微軟和 InterSystems就指出，網格并非惟一的答案。
“網格計算將是數據庫技術發展的大趨勢之一，數據庫不僅僅是存儲數據，而是要實現對信息整個生命周期的管理。而甲骨文提出的網格數據庫則是將其落到實處。”據悉，自Oracle 10g去年發布后，很多被資源、管理困擾的客戶都對甲骨文的網格技術非常感興趣，而且已經在很多領域得到應用。李穎聰同時表示，在甲骨文剛剛發布的 Oracle 10g Release 2中又進一步改良了許多網格運算的功能，提升了性能、應用度以及簡化管理功能。該方案可讓客戶將多臺標準服務器系統整合成一套可擴充的容錯運算平臺。同時，新版數據庫可讓客戶更容易在網格環境中分享儲存資源，并且大幅提升數據安全性。李穎聰表示，甲骨文在未來的產品中將會繼續關注網格技術。 Sybase公司則表示，盡管網格技術要成為商業應用的主流，還需要幾年時間在應用和產品上進一步完善，但Sybase非常關注這種技術，已經作了一些技術探索和儲備，并希望能在不遠的將來推出成熟的產品。
而微軟則表示，目前微軟還沒有考慮到對網格技術的支持。他認為，網格是一種擴展技術，擴展有兩種方式：向上擴展(Scale up )和向外擴展(Scale out)，向上擴展是增加CPU的個數和內存等資源滿足用戶的需求，而向外擴展就是多節點并行技術，或者說是網格的技術。微軟的一項調查顯示：目前99%的客戶需求是在16顆CPU以下，而目前，微軟的SQL Server 2005最多可以支持64顆CPU，因此微軟認為，通過向上擴展完全能夠滿足客戶的需求，而沒有必要采用向外擴展技術。
另外，微軟認為，網格應用在技術上還需解決一些問題。例如，網格中對資源的共享是通過共享磁盤實現的(Share Disk)，并通過鎖控制器(Lock manager)實現多個節點對資源的爭奪，管理節點對資源的訪問，當節點增多，會帶來性能的下降。
InterSystems中國技術總監余衡也表示，網格計算在科學計算領域非常受歡迎，例如對于處理電影作品中幀的應用程序，或者處理復雜靜態數據的數據倉庫、處理復雜并需要長時間運行的查詢，網格計算也許是合適的。但網格計算不是絕對的答案，對于大范圍的事務處理類型的應用程序，進行高速數據庫更新操作與計算，網格計算可能就不適合了。在商業領域或者非科學方面的應用中，把任務分解成邏輯或者功能組件比分解成過程更有意義。
李穎聰介紹，Tom網站的用戶管理系統已經采用了Oracle 10g的網格技術，在并發處理能力的加強、自動擴展以及降低軟件成本方面都起到了很好的作用。在采訪中，很多用戶也表示對網格技術在數據庫中的應用非常關注，但正如永恩集團CIO趙春雨所言，對采用普通結點組成的系統的性能是否真正可以達到期望還有很多考慮。而佐丹奴集團CIO侯彤則表示，作為一個規模不算很大的企業，一到兩臺服務器已經可以滿足現時及未來幾年企業發展的需要了，目前并沒有關注網格技術。趨勢之三：整合數據倉庫/BI
數據庫應用的成熟，使得企業數據庫里承載的數據越來越多。但數據的增多，隨之而來的問題就是如何從海量的數據中抽取出具有決策意義的信息(有用的數據)，更好地服務于企業當前的業務，這就需要商業智能。“從用戶對數據管理需求的角度看，可以劃分兩大類：一是對傳統的、日常的事務處理，也即我們經常提的聯機事務處理(OLTP)應用;二是聯機分析處理(OLAP)與輔助決策，既商業智能(BI)。數據庫不僅支持OLTP，還應該為業務決策、分析提供支持。” 目前，主流的數據庫廠商都已經把支持OLAP、商業智能做為關系數據庫發展的另一大趨勢。
商業智能是指以幫助企業決策為目的，對數據進行收集、存儲、分析、訪問等處理的一大類技術及其應用，由于需要對大量的數據進行快速地查詢和分析，傳統的關系型數據庫不能很好地滿足這種要求。或者說傳統上，數據庫應用是基于OLTP(在線交易處理)模型的，而不能很好支持OLAP(在線分析處理)，商業智能是以數據倉庫為基礎，目前同時支持OLTP和OLAP這兩種模式是關系數據庫的著眼點所在。
例如，IBM一直把商業智能應用當作 DB2的一個重要發展方向，并將商業智能功能構建到 DB2引擎中，例如DB2本身內置了數據庫、在線分析的處理(OLAP)、各種分析等功能，去年發布的DB2 8.3版本中又進一步加強了分析功能，為商業智能應用進行了性能優化。目前可以通過兩種方式用 DB2 進行聯機分析處理(OLAP)：首先DB2 提供了用于 CUBE 和 ROLLUP(用于研究數據庫中信息的流行的 OLAP 操作)的內置函數。其次，IBM 和 Hyperion 合作創建了 DB2 OLAP Server，DB2 OLAPServer 構建在DB2 UDB 之上，同時提供了多維數據存儲和關系數據存儲。IBM 還與各類數據分析軟件供應商合作，這些供應商使他們的工具能使用 DB2 數據庫。
微軟也指出，微軟從1997年開始在數據庫產品中增加了BI功能，在SQL Server 2005中，微軟將提供統一數據模型，同時支持OLTP和OLAP兩個模型，并通過XML/A接口，實現對數據庫和數據倉庫的訪問，把關系數據庫和BI功能整合在一起。
甲骨文公司商業智能和數據倉庫副總裁Ray Roccaforte表示：“幾年前，我們開始實施一項簡化復雜商業智能環境的計劃。起初我們的重點是：讓客戶在實施商業智能項目時不必面對多種專門的數據挖掘、OLAP和統計數據庫，我們直接把這些功能合并到Oracle數據庫中。現在這種做法已經擴展到商業智能軟件工具上了，我們把所有必需的軟件工具組合到單一產品中，以此滿足客戶的商業智能需求。” 據悉，新版本的甲骨文商業智能(Oracle Business Intelligence)工具目前正處于開發測試階段，包括了Oracle Discoverer、Oracle Spreadsheet Add-In、Oracle Warehouse Builder、Oracle BI Beans等。通過Oracle Discoverer可在單一報告環境中存取關系數據(即SQL)和聯機分析處理(OLAP)數據，從而完成一般需要兩種軟件工具才能完成的任務。
Sybase在即將發布的數據庫ASE15版本中也將強化對OLAP分析表現功能的支持，這樣對中小企業客戶來說，通過數據庫就可以實現BI方面的應用;當然對一些大型用戶，Sybase也提供了專業的數據倉庫和商業智能應用解決方案。
趨勢之四：管理自動化
企業級數據庫產品目前已經進入同質化競爭時代，在功能、性能、可靠性等方面差別已經不是很大。但是隨著商業環境競爭日益加劇，目前企業面臨著另外的挑戰，即如何以最低的成本同時又高質量地管理其IT架構。這也就帶來了兩方面的挑戰：一方面系統功能日益強大而復雜，另一方面，對這些系統管理和維護的成本越來越昂貴。正是意識到這些需求，自我管理功能包括能自動地對數據庫自身進行監控、調整和修復等已成為數據庫追求的目標。 “我們正看到越來越多的基于成本和可管理性的競爭，因為市場正在尋找應用更簡單，擁有成本更低的數據庫 ” Gartner研究集團一位追蹤數據庫軟件市場多年的分析員這樣表示。
Oracle的可管理性戰略側重在兩個方面：首先是使Oracle產品的每一部分(包括數據庫)盡可能地進行自我管理，以實現最少的人力管理;第二是使整個數據庫中心的管理更便捷、高效，例如Oracle企業管理器就提供了一套解決方案，用于管理和監視基于Oracle系列技術的應用程序和系統。
IBM已在其DB2數據庫的應用中集成了自我管理功能，它可以讓一個數據庫自行發現問題并重新設置。“IBM DB2是一個SMART的數據庫，即自我管理及資源調度的智能數據庫系統。DB2由數據庫系統自己進行錯誤分析、可能的解決方案建議及自我修復的功能，提供部分核心配置參數進行自動配置，而不需數據庫管理員進行指定和修改。”Janet Perna表示，在IBM的新版本數據庫Viper中，將會有更多自治功能，如自我管理和自我修復功能。
Sybase也表示，Sybase數據庫一向以低成本而得到用戶青睞，低成本主要體現在兩個方面，一是購買成本，二是維護成本，Sybase數據庫的設計理念就是讓用戶更容易上手、容易使用。而在即將推出的新版本中，進一步強化了易管理性，如圖形化的操作界面、增加操作向導以及自動執行功能，使數據庫管理人員不必要做很多重復性的工作。
微軟也強調，易于管理、易于使用是SQL Server的設計理念。在SQL Server2005中微軟新的管理工具套件、自我調節能力和功能強大的編程模型將允許數據庫管理員針對數據庫的日常運轉加以靈活掌控。針對SQL事件探查器及其它工具的改進還可幫助數據庫管理員將服務器調節至最佳性能狀態。這些改進特性將允許數據庫管理員從數據庫日常運轉工作中解脫出來，并集中精力從事數據庫體系結構設計等更具價值的任務。
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