这种简单结构的超大量数据如何选择、优化数据库？

想做这么一个东西，用户在网页上批量提交 [文题] 或者 [ DOI ] 码，后台将用户提交的 [文题] 或者 [ DOI ] 码通过爬虫提交给相关网站检索，获取完整文献信息，再返回给用户，同时把数据保存到数据库，当数据库增大到一定程度的时候，就可以优先进行数据库检索，如果检索不到再用爬虫去抓取。感觉这个东西，有点像搜索引擎，只不过搜索结果是极规则的，而且是精确匹配的。

这个数据库会随着使用时间越来越大（百亿级别也是有可能的），我总结了一下数据的点如下：

数据特点
1、数据字段固定，分别为作者、文题、出版年份、卷数、期数、起止页码、DOI 码，7 个字段。
2、被检索字段固定，用户只提交 [文题] 或者 [ DOI 码] ，如果匹配到则返回整条数据。
3、每条数据存入数据库后基本不需要更新，但是会不断有新的数据加入。
4、数据读取要求尽可能快，要尽快给用户呈现检索结果。但是新数据写入允许几个小时甚至几十个小时的延迟，同时写入也不要求完全可靠，允许丢失数据。因为丢失了下次仍然可以用爬虫爬取到。
5、数据条数会随着使用时间累积逐步扩大，百亿级别也是有可能的。

针对以上数据特点，我想请教各位大神的问题如下：
1、如何选择、优化数据库才能保持最佳检索性能呢？
2、对于类似问题，不知业界有无现成的成熟方案？
3、对于这种简单数据，如果达到百亿级别，不知容量大概在什么级别？ 10G ？ 100G ？ 1T ？ 10T ？

谢谢各位的鼎力相助！

附一条包含 7 个字段的文献范例供参考：
Basta G. Receptor for advanced glycation endproducts and atherosclerosis: from basic mechanisms to clinical implications[J]. Atherosclerosis,2008,196(1):9-21.DOI：*************