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资料解读:湖仓一体构建企业数字化基座
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大数据平台架构演进历程
国际数据管理协会(DAMA)中国发布的这份资料详细阐述了大数据平台架构从传统数据库到现代湖仓一体的完整演进路径。这一演进过程可以分为四个关键阶段:
第一阶段是数据库时代(1960s-1980s),以IBM的IMS系统和DB2为代表,奠定了结构化数据管理的基础。第二阶段是数据仓库时代(1980s-2000s),IBM首次提出数据仓库概念,支持BI分析,建立了ODS、事实表、维度表等核心架构。第三阶段是数据湖时代(2000s-2010s),随着Google发表MapReduce论文和Hadoop生态系统的兴起,Pentaho于2011年正式提出"数据湖"概念。第四阶段是湖仓一体时代(2010s至今),Databricks等公司推动Lakehouse架构发展,融合了数据湖和数据仓库的优势。
湖仓一体架构的核心特征
湖仓一体架构之所以成为企业数字化新基座,关键在于它兼具了数据湖的灵活性与数据仓库的成长性。资料中详细对比了三种架构的关键差异:
在数据格式方面,湖仓一体采用开放格式,支持所有数据类型,包括结构化、半结构化和非结构化数据。在数据访问方面,既支持SQL访问,也支持直接文件访问和多种编程语言接口。在可靠性方面,通过ACID事务提供高质量数据,避免了数据沼泽问题。在性能与扩展性方面,实现了高性能与低成本扩展的平衡。在用户场景支持方面,一个架构即可同时支持BI、SQL和机器学习等多种工作负载。
湖仓一体关键技术特性
资料深入分析了湖仓一体的五大关键技术特性:
首先是事务支持能力,实现了数据一致性和隔离性,支持并发读写。其次是schema演进能力,可以灵活适应数据结构变化。第三是丰富的数据类型支持,特别是对非结构化数据的处理。第四是多负载支持能力,可以同时满足不同业务场景需求。最后是存算分离架构,实现了资源的弹性扩展和成本优化。
三大主流开源湖仓一体架构Delta、Hudi和Iceberg各有特点:Delta由Databricks主导,在流式处理和数据验证方面表现突出;Hudi支持Merge on read和自动清理;Iceberg则具有更好的文件格式兼容性。企业在选择时需要根据具体场景进行评估。
湖仓一体架构设计原则
资料提出了湖仓一体架构设计的五大核心原则:
第一是计算和存储解耦,这是实现资源弹性扩展的基础。第二是目标驱动存储层设计,根据数据不同形态和用途选择最优存储方式。第三是模块化体系架构,确保各组件可以独立演进。第四是活动编目,通过完善的元数据管理避免数据沼泽。第五是聚焦功能而非技术,保持架构的长期适应性。
这些原则指导下的湖仓一体架构通常包含数据源接入层、计算查询层、服务层和统一元数据管理层,形成完整的数据处理闭环。
湖仓一体化平台应用实践
资料分享了三个典型的湖仓一体化平台应用案例:
某全国性商业银行构建了1800+节点的湖仓一体金融大数据平台,采用"一湖两库"架构,将基础数据按业务划分为数据湖、数据仓库和信息库,显著提升了开发效率和资源利用率。
某电商集团通过湖仓一体AI计算中台,实现了数据仓库和数据湖技术的无缝对接,机器学习团队不再需要专人负责数据同步,SQL处理性能显著提升,同时通过资源削峰填谷降低了总体成本。
某汽车集团仅用7个月就完成了湖仓一体车联网服务中台的开发和上线,采用无服务器架构处理数百万辆联网汽车产生的海量实时数据,在保证系统性能的同时大幅降低了运维成本。
湖仓一体化未来发展趋势
资料预测了湖仓一体技术的四大发展趋势:
首先,湖仓一体架构将成为现代数据架构的标准,各大厂商将持续完善其技术体系。其次,未来湖仓一体方案将与业务深度融合,行业特定解决方案将大量涌现。第三,AI能力将深度赋能湖仓一体平台,从非结构化数据处理到系统自调优等多个方面。最后,湖仓一体安全将成为重点研究方向,特别是在云环境下的数据安全、访问控制等领域。
这些趋势表明,湖仓一体技术将持续演进,在企业数字化转型过程中发挥更加核心的作用。
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