什么是大数据湖
大数据湖是一种集中式存储库,旨在存储、处理和保护大量结构化、半结构化、非结构化和二进制数据。它可以容纳来自关系数据库的结构化数据、CSV、日志、XML、JSON等半结构化数据,以及电子邮件、文档、PDF等非结构化数据,还可以存储图像、音频和视频等二进制数据。大数据湖可以部署在本地或第三方云环境中。大数据湖的目的是打破数据孤岛,为组织的所有数据提供单一存储库,允许业务分析师、数据工程师和数据科学家使用SQL或商业智能软件等工具访问和分析各种数据。然而,如果数据组织和管理不当,大数据湖可能会被批评为"数据沼泽"。为解决这一问题,出现了"数据湖仓"的混合方法,结合了数据湖的灵活性和数据仓库的管理功能。
大数据湖的工作原理是什么

集中存储各类数据
大数据湖是一个集中存储库,可存储大量结构化数据(来自关系数据库)、半结构化数据(CSV、日志、XML、JSON)、非结构化数据(电子邮件、文档、PDF)和二进制数据(图像、音频、视频)。大数据湖可以在本地或云端建立,通过使用亚马逊云服务等供应商的服务。

无需预先定义数据结构
大数据湖能够存储原始、非结构化数据,无需预先定义数据结构。通过这种方式可以存储任何规模的数据,而无需花费时间定义数据结构、模式和转换。数据在被捕获时不需要定义结构或模式,因此可以存储所有数据,无需精心设计或预先知道将来需要回答哪些问题。

分布式并行架构
大数据湖采用分布式并行架构,通过将数据分布在多个服务器上,可显著提高数据处理速度。该架构将数据插入并行DBMS,实现MapReduce和Hadoop框架来使用。这种架构允许组织从集中控制转向共享模型,以响应信息管理的变化动态,从而减少开销时间。

多种分析方式
存储在大数据湖中的数据可以使用SQL查询、大数据分析、全文搜索、实时分析和机器学习等不同类型的分析方式来发现见解。这使得组织能够充分利用其数据资产,而无需预先确定分析方式。
大数据湖有哪些优势
大数据湖为企业带来了诸多优势。以下是大数据湖的主要优势:

统一数据存储
大数据湖能够统一存储各种结构化、半结构化和非结构化数据,包括关系型数据库数据、CSV和JSON等半结构化数据,以及电子邮件、文档等非结构化数据。这有助于企业整合数据资产,避免数据孤岛的产生。

分布式并行架构
大数据湖采用分布式并行架构,相比传统方法,能够显著提高数据处理速度。这种架构模式将集中控制转变为共享模式,有利于快速隔离数据,减少管理开销。

灵活性和可扩展性
与传统数据仓库相比,大数据湖提供了更大的灵活性和可扩展性。企业无需预先定义数据结构或模式,即可存储各种结构化和非结构化数据,从而降低了前期设计和转换的成本。

支持多种分析需求
大数据湖能够支持各种分析需求,包括仪表板和可视化、大数据处理、实时分析和机器学习等。这有助于企业从海量数据中发现新的见解,指导更好的业务决策。
如何搭建大数据湖
大数据湖是一种能够集中存储、处理和保护大量数据的存储库。构建一个成功的大数据湖需要循序渐进地发展成熟,以下是一些关键步骤:

确定重要数据和元数据
组织应该确定对自身业务至关重要的数据和元数据,而不是简单地将所有数据倾泻到数据湖中。这样可以避免形成"数据坟场",导致数据被遗失和浪费。相反,企业应该专注于从数据湖中获取业务价值,而不仅将其视为一种技术结果。

建立数据移动管道
数据湖允许您从多个来源导入任意数量的数据,包括实时数据。数据以原始格式收集并移动到数据湖中,这使您能够扩展到任何大小的数据,同时节省定义数据结构、架构和转换的时间。

安全存储和编目数据
数据湖允许您存储关系数据(如运营数据库和业务应用程序数据)以及非关系数据(如移动应用程序、物联网设备和社交媒体数据)。它们还让您能够通过爬网、编目和索引数据来了解数据湖中的数据,同时确保数据的安全性。

支持分析和机器学习
数据湖允许组织中的各种角色使用自己选择的分析工具和框架(包括开源和商业产品)访问数据,而无需将数据移动到单独的分析系统。数据湖还将允许组织生成不同类型的见解,包括对历史数据的报告以及构建模型来预测可能的结果并建议行动。

考虑数据湖房
数据湖房是一种混合方法,结合了数据湖灵活的存储和数据仓库的管理功能和工具。这有助于解决传统数据湖的一些批评,如缺乏事务支持、模式实施和治理。
大数据湖有哪些应用场景
大数据湖能够支持多种应用场景,充分利用其存储和分析大量结构化、半结构化和非结构化数据的能力。以下是一些主要应用场景:

支持新型分析
大数据湖可以支持对日志文件、点击流数据、社交媒体数据和物联网设备数据等多样化数据源进行机器学习等新型分析。这有助于组织更快地识别和把握业务增长机会,如吸引和留住客户、提高生产力、主动维护设备以及做出更明智的决策。

大数据管理
大数据湖可以存储和处理结构化数据、非结构化数据(如文档和媒体)以及半结构化数据。这使得组织能够更有效地处理大数据工作负载的规模和复杂性。

集中存储原始数据
大数据湖可以作为集中存储来自多个来源的原始、未经处理数据的存储库,然后将这些数据用于为特定业务需求存储已处理数据的下游数据集市。这为数据分析和决策提供了灵活性和敏捷性。

卸载数据仓库ETL处理
大数据湖可以用于卸载数据仓库的ETL(提取、转换、加载)处理,从而提高数据仓库的性能和效率。

支持自助式分析
大数据湖可以作为自助式分析的中央枢纽,允许用户直接访问和分析各种数据源,而无需依赖IT部门进行数据准备和集成。
大数据湖与传统数据仓库的区别是什么

数据存储方式
大数据湖是一个集中存储原始、非结构化数据的存储库,可以存储来自关系数据库的结构化数据、半结构化数据(如CSV和JSON)以及非结构化数据(如电子邮件和文档)。与之相反,传统数据仓库旨在存储和管理从各种来源提取、转换和加载的结构化、精心设计的数据。

数据价值挖掘
传统数据湖被批评为"大数据坟墓",数据被倾倒但没有明确的计划来挖掘其价值。为了解决这一问题,出现了数据湖房(datalakehouse)这一混合方法,它结合了数据湖灵活的存储和数据仓库的管理功能和工具(如ACID事务和数据质量强制),旨在提高数据价值的挖掘。

数据处理架构
大数据湖通常采用分布式并行架构(如Hadoop)来实现更快的数据处理,而数据仓库通常使用更集中的数据库管理系统。大数据湖允许组织在无需预先定义模式的情况下快速摄取和存储各种类型的数据,而数据仓库则需要更严格的数据建模和模式实施。

数据分析目的
组织通常需要同时使用大数据湖和数据仓库进行数据分析。数据湖使企业能够从更多来源获取更多数据,赋予用户以不同方式分析数据的能力,从而做出更好、更快的决策。而数据仓库则作为可信赖的"单一事实来源",用于优化对来自事务系统和业务应用的关系数据的分析和报告。
大数据湖面临的挑战有哪些

数据管理挑战
缺乏对存储在大数据湖中的原始数据的监管和治理,可能导致"数据沼泽",使数据难以查找或无法信任。大数据湖需要定义机制来编目、保护和确保数据的语义一致性。

数据接入挑战
大数据湖需要能够从多个来源实时或批量接收和存储任何数量的数据,同时保持原始数据格式,这对数据接入和移动提出了挑战。

技能缺口挑战
利用大数据湖需要专业技能,如Java、MapReduce、Apache Pig、Spark和Hive等,这对许多组织来说是一个挑战。

数据质量挑战
确保数据湖中的数据质量是一大挑战,需要有效的数据清理和标准化流程来确保数据的完整性和准确性。

数据利用挑战
避免大数据湖成为"数据墓地",需要制定明确的战略来利用数据湖中的数据,并确保整个组织都能轻松访问和分析这些数据。
如何管理和维护大数据湖
大数据湖的成功管理和维护涉及几个关键步骤。以下是需要注意的几个方面:

数据治理和元数据管理
适当的数据治理和元数据管理对于维护良好运行的大数据湖至关重要。这包括建立明确的数据摄入、访问和安全政策。组织还应利用提供数据质量强制执行、事务支持和支持各种工作负载(如数据湖房架构)的工具和技术。

数据移动和存储
大数据湖允许您从多个来源实时导入任何数量的数据,并以原始格式存储,而无需预先定义数据结构或转换。这使您能够扩展到任何大小的数据。安全存储和编目数据也很关键。大数据湖可以存储关系和非关系数据,并提供了解湖中数据的能力,通过爬网、编目和索引。

分析和备份
分析是大数据湖的核心功能,使组织中的各种角色能够使用他们选择的分析工具和框架(包括开源和商业产品)访问数据,而无需将数据移动到单独的分析环境。备份和灾难恢复对于数据保护和可访问性也很重要,云端大数据湖提供了低成本、高持久性和可扩展的解决方案,可自动管理数据迁移和归档。

数据分段和演进
数据分段(将客户数据划分为更小、更易管理的组)也是管理大数据湖的一个关键方面。对于拥有现有数据仓库的组织,向结合数据仓库和大数据湖功能的"分析数据管理解决方案"(DMSA)的演进也是一个重要考虑因素。
大数据湖的组成部分有哪些
大数据湖是一个集中存储、处理和保护大量数据的存储库。它的主要组成部分包括:

数据存储
大数据湖能够存储来自关系数据库的结构化数据、半结构化数据(如CSV、日志、XML、JSON)、非结构化数据(如电子邮件、文档、PDF)以及二进制数据(如图像、音频、视频)。大数据湖可以在本地或云端建立,利用云服务提供商的服务。

数据移动和接入
大数据湖允许从多个来源导入任意数量的数据,无需预先定义数据结构或模式。这使得大数据湖能够扩展以处理大量数据。它还提供了对数据进行爬网、编目和索引的能力,以了解湖中存储了哪些数据。

多样化分析
可以在大数据湖中的原始非结构化数据上执行不同类型的分析,如SQL查询、大数据处理、实时分析和机器学习,以发现见解。这些分析技术包括A/B测试、机器学习和自然语言处理等。

数据治理和访问控制
为了使大数据湖中的数据可用,需要定义数据治理、语义一致性和访问控制机制。这些机制可以防止数据湖变成一个"数据沼泽",使数据无法被找到或无法被信任。
欢迎加入亚马逊云科技培训中心
欢迎加入亚马逊云科技培训中心
-
快速上手训练营
-
账单设置与查看
-
动手实操
-
快速上手训练营
-
第一课:亚马逊云科技简介
本课程帮助您初步了解云平台与本地环境的差异,以及亚马逊云科技平台的基础设施和部分核心服务,包括亚马逊云科技平台上的弹性高可用架构,架构设计准则和本地架构迁移上云的基本知识。
亚马逊云科技技术讲师:李锦鸿第二课:存储与数据库服务
您将在本课程中学习到亚马逊云科技上的三个存储服务分别是什么。我们也将在这个模块中为您介绍亚马逊云科技上的关系型数据库服务 Amazon Relational Database Service (RDS)。
亚马逊云科技资深技术讲师:周一川第三课:安全、身份和访问管理
在这个模块,您将学习到保护您在亚马逊云科技上构建的应用的安全相关知识,责任共担模型以及身份和访问管理服务, Identity and Access Management (IAM) 。同时,通过讲师演示,您将学会如何授权给 EC2 实例,允许其访问 S3 上的资源。
亚马逊云科技技术讲师:马仲凯 -
账单设置与查看
-
-
动手实操
-