随着数据量的爆炸性增长,需要探索如何有效地存储数据资源。数据仓库、数据湖、数据湖仓、云存储等技术的发展,为数据资源的存储提供了强大的支持。在当今数据驱动的商业环境中,数据资源的来源呈现出多样化的特点。企业内部系统生成的业务数据、互联网采集的用户行为信息、物联网设备收集的实时状态数据,以及通过外部流通交易获得的数据资产,这些多元化的数据来源共同构成了企业宝贵的数据资产。为了充分发挥这些数据资源的潜力,选择合适的载体显得尤为关键。
数据存储是指将数字信息保存在某种媒介上以供当前或未来使用的过程。这个过程涉及数据的记录、维护、检索和管理。企业必须根据具体的业务需求与应用场景,精心挑选合适的数据资源载体。无论是数据仓库、数据湖、数据中台、数据交易平台,还是数据存储解决方案,每一种载体都旨在满足特定的数据管理和分析需求。通过精准匹配数据载体与需求,企业不仅能够确保数据的安全性、可访问性和强大的分析能力,还能实现数据资源的高效管理和应用,从而在数字经济时代获得显著的竞争优势。
数据仓库(Data Warehouse),通常缩写为DW或DWH,本质上是一个大规模的数据存储系统,旨在为企业的分析报告和决策制定提供支持。它通过筛选和整合来自不同业务系统的数据,为商业智能(BI)应用提供数据基础,帮助组织提高决策的质量,优化业务流程,降低运营成本,并提高整体的竞争力。
数据仓库的关键功能包括对分散在多个不同类型数据库中的异构数据进行统一管理和净化,提高数据质量,并将数据转换成适合分析的格式和结构。这一过程通常涉及数据清洗、转换和建模,确保数据的一致性和可用性,以支持高效的前端数据分析和可视化。典型的数据仓库架构如图2-2所示。
图2-2 典型的数据仓库架构
数据仓库的数据输入来源多样,包括组织内部的各种业务数据库、外部数据源等。经过处理和组织后,这些数据被转换为可用于执行数据分析、挖掘潜在商业价值、生成报告和支持决策制定的格式。简而言之,数据仓库是组织数据管理和分析的核心,为组织提供了深入洞察业务性能和市场趋势的能力。
(1)面向主题
数据仓库中的数据是依照主题域进行组织的。主题域是一个高层次的、抽象的概念,代表了用户在进行决策分析时关注的核心内容或业务点。数据仓库通过将多个操作型信息系统的相关信息汇总到一个主题域下,为决策者提供一个集中且一致的数据视图,从而实现跨越不同业务系统的综合分析。
(2)集成的
数据仓库对不同源的数据进行提取、清洗、转换和加载等一系列系统化处理,形成一个统一的、反映组织整体状况的数据集合,从而保证数据的一致性和准确性,提供一个关于组织全局的一致性视角,以支持决策制定。
(3)相对稳定的
数据仓库旨在支持组织的决策制定和分析活动,因此其核心功能是提供数据查询服务。数据进入数据仓库后,通常将被长期保留,也就是说数据仓库主要承载大量的查询操作,修改和删除操作很少,一般只需要进行周期性的加载与刷新以确保信息的时效性和准确性。
(4)反映历史变换
数据仓库往往集成了组织自数据仓库启用之初直至当前各个时期的信息,形成了一个跨越时间序列的全面数据集合。利用这些历史数据,可以对组织的过去成长历程进行量化分析,并据此预测其未来走向和发展趋势。
数据湖(Data Lake)是一个集中式存储库或系统,用于存储组织内所有结构化和非结构化数据。数据湖保留数据的原始形式,并且可以支持广泛的数据分析活动,如大数据处理、实时分析和机器学习等。典型的数据湖架构如图2-3所示。
数据湖和数据仓库在数据存储和管理方面有着根本的不同。数据湖以原始形式存储所有数据,包括结构化、半结构化和非结构化数据,其架构通常在数据存储之后定义,这种方式减少了初始工作量并提供了更大的灵活性。数据湖非常适合存储那些适合进行深入分析的非结构化数据,数据科学家可以利用数据湖进行预测建模和统计分析等高级分析工作。
图2-3 典型的数据湖架构
相比之下,数据仓库主要用于存储从业务系统中提取并经过清洗和转换的结构化数据,这些数据在加载到数据仓库之前会按照特定的模型进行组织。数据仓库非常适合生成数据指标、报表和报告等分析用途,因为它提供了高度结构化的数据环境。在数据仓库中,架构的定义是在存储数据之前就完成的,这样可以确保数据的一致性和优化查询性能。
总的来说,数据湖为处理大规模多样化数据提供了灵活性和深度分析的能力,而数据仓库则为需要结构化和快速访问的数据提供了优化的存储和管理方案。
(1)更灵活
数据湖可同时采集结构化、半结构化和非结构化数据集,这使其成为高级分析和机器学习项目的理想之选。
(2)成本低
数据湖保持数据的原始形态,允许数据在没有预定义模式的情况下存储,也不需要事先进行清洗或转换,这可以减少在人力资源上的投入。此外,与数据仓库等其他存储库相比,数据湖的实际存储成本更低。这使公司能够更有效地优化数据管理计划的预算和资源。
(3)数据集成
数据湖作为组织内所有数据的单一存储点,简化了数据集成和访问,消除了数据孤岛。
(4)可扩展性
数据湖设计为可水平扩展的系统,能够随着数据量的增长而扩展存储和计算资源。许多数据湖解决方案提供了与云服务的集成,可以利用云的弹性和可扩展性优势。
(5)更好的数据分析
在数据湖中,数据得以以最原始的形态被保留,未经任何预先处理或转换。这种存储策略不仅保留了数据的完整性,还为深入分析提供了更加丰富和细致的洞察力。由于数据未经预处理,数据湖能够捕捉到数据的每一个细节,为分析者提供一个全面而详尽的数据视图。这使数据科学家和数据分析师能够利用机器学习算法和统计模型,从原始数据中挖掘出更深层次的模式和关联,从而构建更为精准的预测模型。
另外,数据库之父Bill Inmon还提出了数据湖仓(Data Lakehouse)的概念,这个概念结合了数据湖和数据仓库的特点。数据湖通常用于存储大量非结构化或半结构化的数据,而数据仓库则用于存储结构化数据,并且通常用于复杂的查询和分析。数据湖仓的目标是提供一个统一的存储解决方案,既可以处理结构化数据,也可以处理非结构化数据,同时支持快速的查询和分析。数据湖仓通常具备以下特点:
● 统一存储:能够存储各种格式的数据,包括文本、图片、视频等。
● 可扩展性:可以轻松扩展存储容量,以适应数据量的增长。
● 高性能:提供高性能的数据处理能力,支持复杂的分析和查询。
● 数据治理:提供数据治理功能,确保数据的质量和安全性。
● 多租户支持:支持多租户环境,允许多个团队或组织共享资源。
数据湖仓的实现通常依赖于现代的数据存储技术,如分布式文件系统、列式存储以及云服务等。随着大数据技术的发展,数据湖仓的概念也在不断演进,以满足企业对数据管理和分析的需求。