浅谈非关系型数据库在未来移动通信中的应用

垫！§　Ｑ：　！　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｓｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　丁技术　浅谈非关系型数据库在未来移动通信中的应用　管红光’周炜　（１．华为技术有限公司南京研究所；２．南京邮电大学摘江苏南京２１００００）　要：移动通信的未来是朝着高速率的数据传输，随时随地的移动接入，高度集中的服务的４Ｇ方向发展，该文将结合非关系型数据库的自身　特点说明它在未来移动通信中的应用。　关键词：非关系型数据库　移动通信　应用　中图分类号：ＴＰ３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—０９８Ｘ（２０１３）０６（ｃ）一００４０—０１　１非关系数据库简介　户Ａ定制了ＧＰＳ业务，系统必须随时记录用　够快速地查询大数据的集合中各个用户的　　非关系型数据库，即Ｎ　０　ｓ　Ｑ　Ｌ　户所处的位置，而用户Ｂ定制了亲情号码业　信息。（ＮＯＳＱＬ＝Ｎｏｔ　Ｏ１３ｌｙ　ＳＱＬ），是一项具有　务，系统必须登记他／她的亲情号码的相关　另外，未来移动通信的高速率传输可以　革命性的数据库技术。ＮｏＳＱＬ的发展最早　信息；同时，用户Ｃ定制了新闻套餐，系统必　为用户提供更多的个性化媒体服务，用户可　　可以追溯到１９９１年ＢｅｒｋｅｌｅＹ　ＤＢ第一版　须每天为用户Ｃ更新新闻信息；Ｄ用户则希　以定制各种不同的图片、音乐等媒体文件；的发布。Ｂｅｒｋｅｌｅｙ　ＤＢ是一个ＫｅＹ／Ｖａｌｕｅ　望或得最新的时尚资讯……在移动交换中　而ＭｏｎｇｏＤＢ不仅能够存储文字、数字等数　如音乐、图　（键／值）类型的ＨＵＳｈ数据库。Ｎ０ＳＱＬ　心中，每个用户的个性定制都不一样，因此　据，还能存储二进制大型文件（发展至２００９年趋势越发高涨，这得益于　在传统数据库中，若想将所有的用户信息记　片、视频等），这位未来移动通信提供了更　　ｗｅｂ２．０技术在网络技术中的应用。传统的　录到一张表中，那么这张表的属性字段的总　好、更快捷的数据存储方案。关系数据库中的表都是一些格式化的数据　数将是一个庞大的数字，这显然是无法实　现。在传统的数据库中，解决的方法，是进　３　ＭｏｎｇｏＤＢ分片集群在未来移动通信　即使不是每个元组都需要所有的字段，但　行分表操作，即针对ＧＰＳ用户建立一张表，　中的应用　结构，每个元组的属性字段的组成都一样，　数据库会为每个元组分配所有的字段，这　再针对亲情号码业务建立一张表……因此　ＭｏｎｇｏＤＢ另一个核心应用就是其分　样的结构可以便于表与表之间进行连接等　我们查询用户Ａ的定制业务时，系统需要对　片，ＭｏｎｇｏＤＢ分片的基本思想就是将集合　操作，但另一方面，它也是关系型数据库性　用户表和ＧＰＳ用户表进行关联查询，但在　切成小块。这些小块分散到若干片里面，每　能瓶颈的一个因素。而非关系数据库以键　实际应用中，每个用户可能定制了不同的业　个片只负责该集合数据的一部分。而应用　值对存储，它的结构不固定，每一个元组可　务，那么传统数据库系统需要对几十张表　程序不必知道哪片对应哪些数据，甚至不　以有不一样的字段，每个元组可以根据需　进行关联查询，同时一个移动通信系统中　需要知道该数据是否已经拆分，所以在分　要增加一些自己的键值对，这样就不会局限　往往存储了几百万乃至上千万用户的数据　片之前要运行一个路由进程，该进程名为　于固定的结构，可以减少一些时间和空间的　信息，对于大数据量的数据库系统，都非常　ｍｏｎｇｏｓ。这个路由器知道所有数据的存放　开销。总而言之，ＮＯＳＱＬ有如下主要特点：　次，Ｎ０ＳＱＬ可以运行在便宜的ＰＣ服务器　忌讳多个大表的关联查询，以及复杂的数　位置，所以应用可以连接它来正常发送请　望通过单表的主键查询，以及单表的简单　以根据用户的ＩＭＳＩ号对所有用户数据的集　首先是ＮＯＳＱＬ可以处理超大量的数据；其　据分析类型的复杂ＳＱＬ报表查询，我们希　求。在未来移动通信数据库系统中，我们可　上，并且易于集群扩充；第三，由于其灵活　条件查询就能获取用户的相关信息。这里，　的性能瓶颈，从而实现对数据高并发读写　的需求。　一合进行分片，例如ＩＭＳＩ号为ｌ５８开头的所有　的结构特点，ＮＯＳＱＬ可以突破传统数据库　ＮＯＳＱＬ数据库ＭｏｎｇｏＤＢ很好得解决了这　用户数据存至分片主机１，１３９开头的所有用　问题。　户数据存至分片主机２……最后，系统通过　和传统数据库不同，ＭＯ１３ｇＯＤＢ数据　路由进程访问数据库。这样，我们既可以有　库存储的数据是键值对的集合，如上文，　效利用闲置的数据库主机，在用户量增加　２未来移动通信中的数据存储　用户Ａ的相关信息在数据库中存储的形式　时，我们可以适当地增加分片主机，从而达　在传统移动通信中，移动交换中心数　如下：｛ＩＭｓＩ：０００００００００ｌ，ＮＡＭＥ：Ａ，　到各个主机的负载均衡，提高运行效率。　ＡＤＤＲＥＳＳ：”江苏省南京市新模范马　据库（例如ＧｓＭ中的ＨＬＲ和ＶＬＲ中的数　据库），记录了用户的基本信息数据，如：　ＩＭｓＩ（在不支持ＩＭＳＩ的情况下，可存储　ＭＩＮ）、ＭＤＮ、ＥＳＮ（电子序列号）、主叫　路６６号”｝，其中，这个元组中有三个键　４结语　值对，三个键名分别是ＩＭｓＩ，ＮＡＭＥ和　非关系型数据库目前在社交网站等　ＡＤＤＲＥＳＳ，０００００００００１、”Ａ”和”江苏省　ｗｅｂ２．０网络应用中得到广泛应用，对于未　南京市新模范马路６６号”分别是三个键的　来的移动通信系统，目亟需解决的是数据库　与移动通信协议、信令之间绑定问题。它对　文档。而用户Ｂ的文档为：｛ＩＭＳＩ：０００００００　大数据高并发读写的优异性必将使之在未　用户类别（ＣＰＣ）、移动台等级标志等信息。　立一张用户表，在实际运行时，每新增一个　在传统数据库中，系统会根据这些属性建　值，这三个键值对组成了记录用户Ａ信息的　用户，则数据表新增一条记录，分别记录新　００２，ＮＡＭＥ：”Ｂ”，ＦＲＩＥＮＤ：｛ＩＭＳＩ：０００　来移动通信数据库中占有一席之地。　增用户的ＩＭｓＩ、ＭＤＮ等数据。在传统通信　０００００ｌ１，ＮＡＭＥ：Ｇ｝｝，与用户Ａ不同，用户　业务中，一般只有语音或短信等业务，所以　每个用户的信息格式基本都是相同的，因此　可以使用传统数据库技术（如ｏｒａｃａ１）。但　Ｂ的记录并没有ＡＤＤＲＥＳＳ这个键值，而是　参考文献　ＦＲＲＩＥＮＤ，它记录了用户Ｂ亲情好友Ｇ的　［１］Ｋ　ｒｉ　Ｓｔｉｉ３　ａ　ＣｈＯｄＯ　ｒｏＷ，Ｍｉｅｈｅａ１　相关信息。同样，用户Ｃ和用户Ｄ可以根据自　Ｄｉｒｏｌｆ著．ＭｏｎｇｏＤＢ权威指南［Ｍ】．程显　是，移动通信移动通信的未来趋势是朝着　高质量、高速率的数据传输，随时随地的移　己的定制业务存储不同的键值对的文档，不　峰，译．北京：人民邮电出版社，２０１１．　动接入，高度集中的服务，多兼容、多样化、　同用户的文档最终移动通信业务的集合。最　【２】罗茜文．技术创新：新时期移动通信发展　后，在移动通信系统中，每个用户都需要一　的主旋律［Ｊ】．移动通信，２０１０（１）．　高智能的方向发展的，而它的最终目的是实　些共同的基本键值对如ＩＭＳＩ、姓名等，我　【３】范凯．Ｎ　ＯＳＱＬ数据库综述【Ｊ】．程序　现个性化的通信。所以，在未来的移动通信　们可以在集合中设置ＩＭｓＩ键为主键，通过　员，２０ｌ０（６）：７６－７８．　中，每个用户的信息都是个性化的，例如用　主键系统能够建立一个检索，从而系统能　４０　科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ