在软件、互联网和数字化进展过程中,数据管理的方式和架构也经历不断演变历程。从20世纪中的计算机发明到如今数字时代,我们处理、存储和分析数据的方式发生了根本性变化。这种演变不仅反映了技术进步,也反应了全球企业和行业对数据处理需求的不断变化。
在计算机和软件普及的过程中,企业意识到其数据库中蕴藏的潜力。数据库的出现标志着重要的里程碑,它提供了结构化框架,有效地存储和检索信息。组织利用关系数据库管理其运营数据,实现了结构化查询并确保数据完整性。
然而,随着互联网、特别是移动互联网的发展,数据的呈现指数级扩展,数据管理需求变得越来越复杂和多样化。大数据的兴起带来了新的挑战和机遇。传统的关系数据库难以应对数据的大量、多样性和高速度生成。这促使了替代性方法的出现,包括能够轻松处理各种数据格式和非关系数据模型的NoSQL数据库。
在这些发展背景下,数据湖的概念作为一种革命性的范式应运而生。与数据库的结构化限制不同,数据湖采纳了将原始、未经加工的数据以其原生格式存储的理念。这种方法使数据访问便捷化,使组织能够快速地提取信息,并在需要洞察时再进行处理。
从数据库到数据湖的历程不仅仅是存储机制的转变,它体现了我们在如何理解和利用数据方面的思维变革。如今,数据湖不再仅仅是数据的存储库,而是数据驱动决策的先锋。先进分析、机器学习和人工智能的整合使企业能够从数据中发现可操作的见解。
从数据管理演变的历史(从数据库的结构基础到数据湖的流动性)可以清楚地看到,未来在于融合。数据仓库与数据湖的集成,形成统一的数据生态系统,将在可扩展性、灵活性和预测能力方面开启新的前沿。
数据仓库时代:1980年~~2000年
上世纪80年代,大型企业开始采用关系型SQL数据库进行查询,以获取洞察力。SQL技术的出现大约在1974年,这一关键工具如今已有50年的历史。随着企业在使用关系数据管理进行分析查询时遇到了一些限制,商业数据仓库(Data Warehouse)的概念应运而生。
数据仓库的体系架构的主要优点包括:
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更快的商业智能(BI)处理过程。
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能够高效处理结构化数据。
然而,这种方法也存在一些显著的缺点,例如:
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对半结构化和非结构化数据缺乏支持。
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在处理大数据量和高速数据时面临挑战。
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当处理大数据量时可能需要较长的处理时间。
在信息技术的发展过程中,上述挑战和创新为今天数据管理的进化奠定了基础。
当前,数据仓库解决方案涵盖了诸如Snowflake、BigQuery、Redshift、Azure Synapse Analytics等技术。当与编排器(如Airflow)和转换层(如dbt)结合使用时,这些工具能够创建强大的分析平台。尽管这些服务在功能上已经远远超越了上世纪80年代,并提供了优秀的商业智能解决方案,但许多中小型企业并不需要更复杂的解决方案。这些企业通常使用数据仓库来满足其有限的分析需求,因为它们并未收集大量数据。
Hadoop时代:2000年~~2020年
在2000年代,大数据的兴起给传统数据仓库带来了挑战。像谷歌和雅虎等互联网公司生成了大量的非结构化数据,这些数据无法被传统的结构化数据仓库有效处理。此外,机器学习的兴起进一步突显了现有数据管理系统的局限性,因为机器学习需要大量的非结构化数据(例如图像、文本、声音、视频等)。
作为应对,分布式的概念应运而生,谷歌开创性地引入了用于大数据分布式处理的MapReduce。这促使了Hadoop的发展,Hadoop在其存储层使用Hadoop分布式文件系统(HDFS),提供了一个全面的解决方案。这使得可以通过MapReduce和后来的Spark高效地存储和处理数据。