ISOIEC 9075-92023 信息技术.数据库语言SQL.第9部分外部数据管理（SQLMED）标准立项发展报告

信息技术数据库语言SQL第9部分：外部数据管理（SQL/MED）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology—DatabaseLanguagesSQL—Part9:ManagementofExternalData(SQL/MED)摘要随着数字化转型的深入推进，企业数据环境日趋复杂，数据源多样化、异构化已成为常态。外部数据管理（SQL/MED）技术作为数据库领域的重要扩展，旨在通过标准化方式实现关系数据库系统与外部数据源之间的无缝集成与统一管理。ISO/IEC9075-9:2023是该系列国际标准的第九部分，定义了SQL语言中管理外部数据的机制，包括外部数据的定义、访问、操作和安全控制等核心内容。本报告对该标准的立项背景、技术内容、修订历程及应用价值进行了系统梳理与分析。报告指出，SQL/MED标准的持续演进反映了数据库技术从封闭式管理向开放式集成的发展趋势，其发布对于推动异构数据源的统一访问、降低系统集成成本、提升数据管理效率具有重要的基础性支撑作用，对数据库产品研发、数据集成平台建设及行业信息化实践均具有深远的指导意义。关键词：SQL标准；外部数据管理；SQL/MED；异构数据源；数据库互操作；数据集成；国际标准Keywords:SQLStandard;ExternalDataManagement;SQL/MED;HeterogeneousDataSources;DatabaseInteroperability;DataIntegration;InternationalStandard一、引言1.1研究背景数据库技术自20世纪60年代诞生以来，经历了层次数据库、网状数据库、关系数据库、面向对象数据库等多个发展阶段。其中，关系数据库凭借其坚实的数学基础和简洁的数据模型，成为迄今为止最成功、应用最广泛的数据库类型。结构化查询语言（SQL）作为关系数据库的标准语言，自1986年成为美国国家标准（ANSIX3.135）以来，经过数十年的持续发展和完善，已形成涵盖数据定义、数据操纵、数据控制、事务管理等多方面功能的完整语言体系。然而，随着信息技术的迅猛发展和应用场景的不断拓展，企业和组织面临的数据环境发生了深刻变化。传感器数据、日志文件、Web服务、NoSQL数据库、云存储等新型数据源不断涌现，数据分布化、异构化趋势日益明显。在此背景下，如何通过统一的方式访问和管理分布在不同数据源中的数据，成为数据库技术面临的重大挑战。1.2SQL/MED标准的定位SQL/MED指的是SQL语言中专门用于管理外部数据的部分，目标是让SQL能够统一地访问外部数据源中的数据，使得这些外部数据在逻辑上如同数据库中的本地数据一样可供查询和操作。SQL/MED标准的制定和发布，正是为了应对上述挑战。该标准定义了SQL语言中管理外部数据的规范机制，包括外部数据包装器的定义与管理、外部表的创建与维护、外部数据的查询与操作规则等，为异构数据源的统一访问提供了标准化的技术路径。二、标准制定背景与发展历程2.1立项背景SQL/MED标准化工作的启动，源于数据库产业界和学术界对异构数据集成问题的长期关注。20世纪90年代，联邦数据库系统（FDBS）和多数据库系统的研究为异构数据集成奠定了理论基础。然而，由于缺乏统一的标准接口，不同数据库产品之间的互操作和数据集成仍面临巨大的实施障碍。国际标准化组织ISO/IECJTC1/SC32（数据管理与交换分技术委员会）承担了SQL标准的制定和维护工作。在SQL:1999（即ISO/IEC9075:1999）的修订过程中，委员会认识到有必要扩展SQL标准以涵盖外部数据管理的需求，由此开启了SQL/MED标准的制定工作。2.2版本演进SQL/MED标准的版本演进如下：|版本|发布年份|主要内容变化||------|----------|-------------||ISO/IEC9075-9:2001|2001年|SQL/MED首版正式发布，定义了外部数据管理的基本框架||ISO/IEC9075-9:2003|2003年|作为SQL:2003系列的一部分发布，强化了数据类型映射机制||ISO/IEC9075-9:2008|2008年|作为SQL:2008系列的一部分发布，增强了外部表定义能力||ISO/IEC9075-9:2011|2011年|作为SQL:2011系列的一部分发布，完善了用户映射及授权规则||ISO/IEC9075-9:2016|2016年|作为SQL:2016系列的一部分发布，增加了对新型外部数据源的支持||ISO/IEC9075-9:2023|2023年|当前版本，进一步明确外部数据安全机制，加强与其他部分的协调性|2.3当前版本发布信息本次报告的焦点版本ISO/IEC9075-9:2023于2023年6月1日正式发布，是SQL标准体系（ISO/IEC9075系列）的最新组成部分。该版本由国际标准化组织（ISO）发布，国别属性为国际组织，语言为英语。作为现行有效的国际标准，其对全球数据库技术研发和数据管理实践具有直接的指导意义。三、标准核心内容与技术架构3.1标准范围与定位ISO/IEC9075-9:2023明确了SQL/MED部分的核心目标：定义使SQL能够管理外部数据的机制和规范。所谓“外部数据”，是指存储在数据库外部、由外部数据源管理的数据。该标准涵盖以下关键内容：-外部数据包装器（ForeignDataWrapper）：定义外部数据源连接和访问的统一接口规范；-外部表（ForeignTable）：定义外部数据在SQL环境中的逻辑表示方式；-数据字典与元数据管理：规定外部数据定义在数据字典中的存储方式；-安全与授权：明确外部数据访问的用户映射和权限控制规则；-数据类型映射：规范外部数据源数据类型与SQL标准数据类型之间的对应关系。3.2技术架构SQL/MED的技术架构基于“包装器”模式，采用“外部数据包装器—外部表—本地SQL引擎”的层次化结构。在该架构中，外部数据包装器作为连接SQL数据库与外部数据源的桥梁，对外部数据源的访问细节进行封装；外部表则是外部数据在SQL环境中的逻辑视图，对外表现为与普通表相似的结构；本地SQL引擎负责将SQL语句分解为对外部表的操作，并通过包装器翻译为外部数据源可执行的访问操作。值得注意的是，SQL/MED标准只对SQL侧所需规范进行定义，包括外部表的语法、数据字典中系统目录的存储、授权规则、数据类型映射要求等。而对于外部数据包装器如何与外部数据源进行通信交互，标准并未限制具体实现方式，这为各数据库产品提供了充分的自主实现空间，同时也为多样化的外部数据源接入提供了开放接口。这种设计有效保证了标准的可扩展性和实现灵活性。3.3与SQL标准体系的关系SQL/MED作为ISO/IEC9075系列的第9部分，与系列中的其他部分保持紧密的关联。具体而言：-与第1部分（ISO/IEC9075-1:2023，框架）的关系：第1部分定义了SQL标准系列的整体框架和各部分之间的相互关系，SQL/MED部分在该框架下规定了外部数据管理的具体语法和语义；-与第2部分（ISO/IEC9075-2:2023，基础）的关系：第2部分定义了SQL语言的核心语法和功能，SQL/MED部分依赖于第2部分中定义的基本数据类型、表达式、查询规范等基础要素；-与第3部分（SQL/CLI）的关系：调用层接口（CLI）定义了应用程序调用SQL数据库的接口规范，SQL/MED中的外部数据管理功能也可通过CLI进行调用；-与第5部分（SQL/PSM）的关系：持久化存储模块（PSM）定义了SQL存储过程的编写规范，SQL/MED可与存储过程结合，实现外部数据访问的封装和复用。四、关键技术要点4.1外部数据包装器规范外部数据包装器的概念和管理是SQL/MED的核心内容之一。标准定义了创建、修改和删除外部数据包装器的SQL语法，包括`CREATEFOREIGNDATAWRAPPER`、`ALTERFOREIGNDATAWRAPPER`和`DROPFOREIGNDATAWRAPPER`等语句。同时，标准还规定了包装器的选项机制，允许实现者定义特定的连接参数和行为选项。4.2外部表定义与管理外部表的定义是SQL/MED的另一项核心技术内容。标准详细规定了外部表在各种SQL语句中的行为语义，包括在数据定义语句（DataDefinitionLanguage,DDL）中的创建与维护规则，以及在数据操纵语句（DataManipulationLanguage,DML）中的查询与更新语义。标准明确了外部表与本地表在查询处理、约束执行、索引使用等方面的异同，为数据库实现者提供了清晰的技术指引。4.3用户映射与安全机制外部数据访问的安全控制是SQL/MED标准的重要内容。标准定义了`CREATEUSERMAPPING`等语句，用于建立SQL用户与外部数据源认证凭据之间的映射关系。该机制允许不同SQL用户以不同的身份和权限访问同一外部数据源，实现了细粒度的访问控制。需要注意的是，SQL/MED标准本身定义了用户映射的SQL语法和授权规则，但外部数据源的具体认证和权限校验机制则由数据源自身执行，两者相互配合，共同保障外部数据访问的安全性。4.4数据类型映射为了确保外部数据能够被正确地处理和操作，标准定义了外部数据源数据类型与SQL标准数据类型之间的映射规则。这些规则涵盖了数值类型、字符串类型、日期时间类型、二进制类型等SQL标准数据类型体系中的主要类别，为异构数据源之间的数据交换提供了语义一致性保障。五、标准实施与应用场景5.1行业应用现状SQL/MED标准在数据库产业中得到了广泛的应用。当前主流的关系数据库管理系统均在不同程度上实现了对SQL/MED标准的支持，其中比较典型的包括PostgreSQL、MariaDB等。部分商业数据库也通过专有机制或利用SQL/MED思路实现了外部数据访问功能。以PostgreSQL为例，其通过`FOREIGNDATAWRAPPER`（FDW）机制实现了对SQL/MED标准的支持。自9.1版本引入FDW框架以来，PostgreSQL社区开发了大量针对不同数据源的FDW实现，覆盖了MySQL、Oracle、MongoDB、Redis、HadoopHDFS等多种类型的数据源。通过SQL/MED机制，用户可以像查询本地表一样查询存储在外部数据源中的数据，这为企业构建统一的数据访问层提供了便利。5.2典型应用场景-异构数据库集成：在企业信息化环境中，不同历史时期部署的数据库系统往往来自不同厂商。通过SQL/MED机制，可以实现新老系统之间的平滑数据集成。-数据仓库与数据湖建设：在数据仓库和数据湖场景中，需要整合来自多个业务系统的数据。SQL/MED提供了一种轻量级的数据虚拟化方案，无需ETL过程即可实现对多源数据的统一查询。-边缘计算与物联网：在物联网场景中，大量设备产生的时序数据存储在时序数据库或其他专用数据存储中。通过SQL/MED，可以在不迁移数据的情况下实现对这些数据的SQL访问。-云数据服务集成：随着企业上云进程的加速，跨云、混合云的数据访问需求日益增长。SQL/MED为云数据库服务和本地数据库之间的数据流通提供了标准化的接口方式。5.3实施效益分析SQL/MED标准的实施对用户和产业界带来了明显的效益。通过标准化外部数据访问方式，减少了定制化开发的工作量，降低了系统集成成本。同时，统一的SQL访问接口降低了数据访问的学习成本，提高了数据管理效率。从产业发展角度看，SQL/MED标准的推广促进了数据库产品之间的互操作性，有利于形成开放、健康的数据库产业生态。六、主要参与单位介绍本标准的制定和维护工作由ISO/IECJTC1/SC32（数据管理与交换分技术委员会）负责，具体由WG3（数据库语言工作组）承担。作为国际标准化核心力量之一，ISO/IECJTC1/SC32在国际数据标准制定领域具有举足轻重的地位。其工作范围涵盖数据管理、数据交换、元数据标准化等多个关键方向，为全球数据产业发展提供了重要的标准化支撑。WG3工作组汇聚了来自中国、美国、德国、英国、日本等主要成员体的数据库专家和产业界代表，长期持续开展SQL系列标准的制定、维护和演进工作。我国作为ISO的正式成员，通过全国信息技术标准化技术委员会（TC28）对口参与SQL系列标准的国际标准化工作，在标准制定和意见反馈中扮演着积极角色。WG3的日常工作包括：对SQL系列标准进行周期性的复审与修订；研究数据库技术发展的新趋势，提出标准演进的技术建议；处理各成员体提交的标准修改提案（DefectReports）和技术评论；协调SQL标准与相关国际标准（如ODBC、JDBC等）之间的关系等。SQL/MED部分的技术细节讨论在该工作组中得到了广泛而深入的审议，确保了标准的技术质量和广泛适用性。七、标准发展趋势与展望7.1技术发展趋势当前，数据管理技术正在经历深刻变革。云原生数据库、分布式数据库、数据网格（DataMesh）、数据编织（DataFabric）等新理念和新架构不断涌现。在此背景下，SQL/MED标准面临新的发展机遇和挑战：-云环境下的外部数据管理：随着数据库服务化（DBaaS）的普及，如何有效管理云环境中的外部数据源，成为SQL/MED需要关注的新课题。未来版本可能增加对云存储服务、云API等新型外部数据源的支持规范。-与数据虚拟化技术的融合：数据虚拟化作为一种新兴的数据集成理念，与SQL/MED的核心理念高度契合。SQL/MED标准有望在数据虚拟化架构中发挥更核心的作用。-流数据与时序数据的支持：随着实时数据处理需求的增长，对流数据和时序数据的外部访问需求日益迫切。SQL/MED可能进一步扩展对这两类数据的支持方式。-安全与隐私保护的强化：在数据安全法规日趋严格的背景下，SQL/MED标准需要在外部数据访问的隐私保护、审计追踪等方面做出更详细的规范。7.2标准应用前景展望未来，SQL/MED标准在以下方面具有广阔的应用前景：第一，在技术应用层面，SQL/MED作为异构数据统一访问的基础支撑技术，将在更广泛的行业场景中得到应用和推广。随着标准认知度的提升，PostgreSQL等开源数据库对SQL/MED支持的不断成熟，越来越多的企业将SQL/MED机制纳入其数据架构的设计中。尤其是随着数据虚拟化和逻辑数据仓库理念被更多企业接受，基于SQL/MED构建统一数据访问层的实践将进一步普及，从而切实降低数据集成成本。第二，在标准体系建设层面，SQL/MED与SQL标准其他部分的协同演进将持续进行。伴随SQL:2026等下一版本标准的规划启动，SQL/MED有望在技术细节上进一步优化完善，特别是在大数据源适配性、混合云部署适配性等新领域补充更多规范性内容，为异构数据环境中的数据访问提供更加完备的基础支撑。7.3对策与建议针对SQL/MED标准的实施和推广，本报告提出以下建议：-加强标准宣传与培训：通过标准化组织、行业协会和学术会议等渠道，加强对SQL/MED标准技术内容和应用价值的宣传推广，提升产业界的标准认知水平。-深化产学研用协同：联合高校、研究机构和企业，围绕SQL/MED关键技术开展深入研究和应用示范，形成可复制、可推广的最佳实践案例。八、结论ISO/IEC9075-9:2023《信息技术数据库语言SQL第9部分：外部数据管理（SQL/MED）》是SQL国际标准体系的重要组成部分，其发布标志着数据库外部数据管理技术进入了一个新的发展阶段。该标准通过规范外部数据包装器、外部表、用户映射等核心机制，为异构数据源的统一访问提供了标准化的技术方案，在推动数据库互操作、促进数据集成、降低系统建设成本等方面发挥着不可替代的基础性作用。从技术演进的角度看，SQL/MED标准自2001年首版发布以来，经过二十余年的持续发展和完善，已形成了较为成熟和稳定的技术体系。当前版本的发布进一步提升了标准的适用性和可操作性，为产业界提供了更加清晰的技术指引。随着云计算、大数据、物联网等新技术的快速发展，SQL/MED标准将持续演进，在数据管理领域发挥更加重要的作用。展望未来，随着数据要素市场的培育和数据基础设施的建设推进，标准化、开放化的数据管理技术将获得更广阔的发展空间。SQL/MED作为连接SQL数据库与外部数据世界的桥梁