分布式文件存儲,NoSQL資料庫,NewSQL資料庫。
分布式文件存儲是一種數據存儲技術,通過網路使用企業中的每台機器上的磁碟空間,並將這些分散的存儲資源構成一個虛擬的存儲設備,數據分散存儲在企業的各個角落。分布式文件存儲採用可擴展的系統結構,利用多台存儲伺服器分擔存儲負荷,利用位置伺服器定位存儲信息,它不但提高了系統的可靠性、可用性和存取效率,還易於擴展。
NoSQL泛指非關系型的資料庫,NoSQL資料庫的產生就是為了解決大規模數據集合多重數據種類帶來的挑戰,尤其是大數據應用難題。關系型資料庫已經無法滿足Web2.0的需求,主要表現為:無法滿足海量數據的管理需求、無法滿足數據高並發的需求、高可擴展性和高可用性的功能太低。
NewSQL是各種新的可擴展/高性能資料庫的簡稱,這類資料庫不僅具有NoSQL對海量數據的存儲管理能力,還保持了傳統資料庫支持ACID和SQL等特性。
❷ 大規模分布式存儲系統的內容介紹
《大規模分布式存儲系統:原理解析與架構實戰》是分布式系統領域的經典著作,由阿里巴巴高級技術專家「阿里日照」(OceanBase核心開發人員)撰寫,陽振坤、章文嵩、楊衛華、汪源、余鋒(褚霸)、賴春波等來自阿里、新浪、網易和網路的資深技術專家聯袂推薦。理論方面,不僅講解了大規模分布式存儲系統的核心技術和基本原理,而且對谷歌、亞馬遜、微軟和阿里巴巴等國際型大互聯網公司的大規模分布式存儲系統進行了分析;實戰方面,首先通過對阿里巴巴的分布式資料庫OceanBase的實現細節的深入剖析完整地展示了大規模分布式存儲系統的架構與設計過程,然後講解了大規模分布式存儲技術在雲計算和大數據領域的實踐與應用。
《大規模分布式存儲系統:原理解析與架構實戰》內容分為四個部分:基礎篇——分布式存儲系統的基礎知識,包含單機存儲系統的知識,如數據模型、事務與並發控制、故障恢復、存儲引擎、壓縮/解壓縮等;分布式系統的數據分布、復制、一致性、容錯、可擴展性等。范型篇——介紹谷歌、亞馬遜、微軟、阿里巴巴等著名互聯網公司的大規模分布式存儲系統架構,涉及分布式文件系統、分布式鍵值系統、分布式表格系統以及分布式資料庫技術等。實踐篇——以阿里巴巴的分布式資料庫OceanBase為例,詳細介紹分布式資料庫內部實現,以及實踐過程中的經驗。專題篇——介紹分布式系統的主要應用:雲存儲和大數據,這些是近年來的熱門領域,本書介紹了雲存儲平台、技術與安全,以及大數據的概念、流式計算、實時分析等。
❸ 大數據爆發性增長 存儲技術面臨難題
大數據爆發性增長 存儲技術面臨難題
隨著大數據應用的爆發性增長,大數據已經衍生出了自己獨特的架構,而且也直接推動了存儲、網路以及計算技術的發展。畢竟處理大數據這種特殊的需求是一個新的挑戰。硬體的發展最終還是由軟體需求推動的。大數據本身意味著非常多需要使用標准存儲技術來處理的數據。大數據可能由TB級(或者甚至PB級)信息組成,既包括結構化數據(資料庫、日誌、SQL等)以及非結構化數據(社交媒體帖子、感測器、多媒體數據)。此外,大部分這些數據缺乏索引或者其他組織結構,可能由很多不同文件類型組成。從目前技術發展的情況來看,大數據存儲技術的發展正面臨著以下幾個難題:
1、容量問題
這里所說的「大容量」通常可達到PB級的數據規模,因此,海量數據存儲系統也一定要有相應等級的擴展能力。與此同時,存儲系統的擴展一定要簡便,可以通過增加模塊或磁碟櫃來增加容量,甚至不需要停機。
「大數據」應用除了數據規模巨大之外,還意味著擁有龐大的文件數量。因此如何管理文件系統層累積的元數據是一個難題,處理不當的話會影響到系統的擴展能力和性能,而傳統的NAS系統就存在這一瓶頸。所幸的是,基於對象的存儲架構就不存在這個問題,它可以在一個系統中管理十億級別的文件數量,而且還不會像傳統存儲一樣遭遇元數據管理的困擾。基於對象的存儲系統還具有廣域擴展能力,可以在多個不同的地點部署並組成一個跨區域的大型存儲基礎架構。
2、延遲問題
「大數據」應用還存在實時性的問題。有很多「大數據」應用環境需要較高的IOPS性能,比如HPC高性能計算。此外,伺服器虛擬化的普及也導致了對高IOPS的需求,正如它改變了傳統IT環境一樣。為了迎接這些挑戰,各種模式的固態存儲設備應運而生,小到簡單的在伺服器內部做高速緩存,大到全固態介質的可擴展存儲系統等等都在蓬勃發展。
3、並發訪問
一旦企業認識到大數據分析應用的潛在價值,他們就會將更多的數據集納入系統進行比較,同時讓更多的人分享並使用這些數據。為了創造更多的商業價值,企業往往會綜合分析那些來自不同平台下的多種數據對象。包括全局文件系統在內的存儲基礎設施就能夠幫助用戶解決數據訪問的問題,全局文件系統允許多個主機上的多個用戶並發訪問文件數據,而這些數據則可能存儲在多個地點的多種不同類型的存儲設備上。
4、安全問題
某些特殊行業的應用,比如金融數據、醫療信息以及政府情報等都有自己的安全標准和保密性需求。雖然對於IT管理者來說這些並沒有什麼不同,而且都是必須遵從的,但是,大數據分析往往需要多類數據相互參考,而在過去並不會有這種數據混合訪問的情況,因此大數據應用也催生出一些新的、需要考慮的安全性問題。
5、成本問題
成本問題「大」,也可能意味著代價不菲。而對於那些正在使用大數據環境的企業來說,成本控制是關鍵的問題。想控製成本,就意味著我們要讓每一台設備都實現更高的「效率」,同時還要減少那些昂貴的部件。
對成本控制影響最大的因素是那些商業化的硬體設備。因此,很多初次進入這一領域的用戶以及那些應用規模最大的用戶都會定製他們自己的「硬體平台」而不是用現成的商業產品,這一舉措可以用來平衡他們在業務擴展過程中的成本控制戰略。為了適應這一需求,現在越來越多的存儲產品都提供純軟體的形式,可以直接安裝在用戶已有的、通用的或者現成的硬體設備上。此外,很多存儲軟體公司還在銷售以軟體產品為核心的軟硬一體化裝置,或者與硬體廠商結盟,推出合作型產品。
6、數據的積累
許多大數據應用都會涉及到法規遵從問題,這些法規通常要求數據要保存幾年或者幾十年。比如醫療信息通常是為了保證患者的生命安全,而財務信息通常要保存7年。而有些使用大數據存儲的用戶卻希望數據能夠保存更長的時間,因為任何數據都是歷史記錄的一部分,而且數據的分析大都是基於時間段進行的。要實現長期的數據保存,就要求存儲廠商開發出能夠持續進行數據一致性檢測的功能以及其他保證長期高可用的特性。同時還要實現數據直接在原位更新的功能需求。
7、數據的靈活性
大數據存儲系統的基礎設施規模通常都很大,因此必須經過仔細設計,才能保證存儲系統的靈活性,使其能夠隨著應用分析軟體一起擴容及擴展。在大數據存儲環境中,已經沒有必要再做數據遷移了,因為數據會同時保存在多個部署站點。一個大型的數據存儲基礎設施一旦開始投入使用,就很難再調整了,因此它必須能夠適應各種不同的應用類型和數據場景。
存儲介質正在改變,雲計算倍受青睞
存儲之於安防的地位,其已經不僅是一個設備而已,而是已經升華到了一個解決方案平台的地步。作為圖像數據和報警事件記錄的載體,存儲的重要性是不言而喻的。
安防監控應用對存儲的需求是什麼?首先,海量存儲的需求。其次,性能的要求。第三,價格的敏感度。第四,集中管理的要求。第五,網路化要求。安防監控技術發展到今天經歷了三個階段,即:模擬化、數字化、網路化。與之相適應,監控數據存儲也經歷了多個階段,即:VCR模擬數據存儲、DVR數字數據存儲,到現在的集中網路存儲,以及發展到雲存儲階段,正是在一步步迎合這種市場需求。在未來,安防監控隨著高清化,網路化,智能化的不斷發展,將對現有存儲方案帶來不斷挑戰,包括容量、帶寬的擴展問題和管理問題。那麼,基於大數據戰略的海量存儲系統--雲存儲就倍受青睞了。
基於大數據戰略的安防存儲優勢明顯
當前社會對於數據的依賴是前所未有的,數據已變成與硬資產和人同等重要的重要資料。如何存好、保護好、使用好這些海量的大數據,是安防行業面臨的重要問題之一。那麼基於大數據戰略的安防存儲其優勢何在?
目前的存儲市場上,原有的視頻監控方案容量、帶寬難以擴展。客戶往往需要采購更多更高端的設備來擴充容量,提高性能,隨之帶來的是成本的急劇增長以及系統復雜性的激增。同時,傳統的存儲模式很難在完全沒有業務停頓的情況下進行升級,擴容會對業務帶來巨大影響。其次,傳統的視頻監控方案難於管理。由於視頻監控系統一般規模較大,分布特徵明顯,大多獨立管理,這樣就把整個系統分割成了多個管理孤島,相互之間通信困難,難以協調工作,以提高整體性能。除此之外,綠色、安全等也是傳統視頻監控方案所面臨的突出問題。
基於大數據戰略的雲存儲技術與生俱來的高擴展、易管理、高安全等特性為傳統存儲面臨的問題帶來了解決的契機。利用雲存儲,用戶可以方便的進行容量、帶寬擴展,而不必停止業務,或改變系統架構。同時,雲存儲還具有高安全、低成本、綠色節能等特點。基於雲存儲的視頻監控解決方案是客戶應對挑戰很好的選擇。王宇說,進入二十一世紀,雲存儲作為一種新的存儲架構,已逐步走入應用階段,雲存儲不僅輕松突破了SAN的性能瓶頸,而且可以實現性能與容量的線性擴展,這對於擁有大量數據的安防監控用戶來說是一個新選擇。
以英特爾推出的Hadoop分布式文件系統(HDFS)為例,其提供了一個高度容錯性和高吞吐量的海量數據存儲解決方案。目前已經在各種大型在線服務和大型存儲系統中得到廣泛應用,已經成為海量數據存儲的事實標准。
隨著信息系統的快速發展,海量的信息需要可靠存儲的同時,還能被大量的使用者快速地訪問。傳統的存儲方案已經從構架上越來越難以適應近幾年來的信息系統業務的飛速發展,成為了業務發展的瓶頸和障礙。HDFS通過一個高效的分布式演算法,將數據的訪問和存儲分布在大量伺服器之中,在可靠地多備份存儲的同時還能將訪問分布在集群中的各個伺服器之上,是傳統存儲構架的一個顛覆性的發展。最重要的是,其可以滿足以下特性:可自我修復的分布式文件存儲系統,高可擴展性,無需停機動態擴容,高可靠性,數據自動檢測和復制,高吞吐量訪問,消除訪問瓶頸,使用低成本存儲和伺服器構建。
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❹ 分布式存儲技術有哪些
中央存儲技術現已發展非常成熟。但是同時,新的問題也出現了,中心化的網路很容易擁擠,數據很容易被濫用。傳統的數據傳輸方式是由客戶端向雲伺服器傳輸,由伺服器向客戶端下載。而分布式存儲系統QKFile是從客戶端傳送到 N個節點,然後從這些節點就近下載到客戶端內部,因此傳輸速度非常快。對比中心協議的特點是上傳、下載速度快,能夠有效地聚集空閑存儲資源,並能大大降低存儲成本。
在節點數量不斷增加的情況下,QKFile市場趨勢開始突出,未來用戶數量將呈指數增長。分布式存儲在未來會有很多應用場景,如數據存儲,文件傳輸,網路視頻,社會媒體和去中心化交易等。網際網路的控制權越來越集中在少數幾個大型技術公司的手中,它的網路被去中心化,就像分布式存儲一樣,總是以社區為中心,面向用戶,而分布式存儲就是實現信息技術和未來網際網路功能的遠景。有了分布式存儲,我們可以創造出更加自由、創新和民主的網路體驗。是時候把網際網路推向新階段了。
作為今年非常受歡迎的明星項目,關於QKFile的未來發展會推動互聯網的進步,給整個市場帶來巨大好處。分布式存儲是基於網際網路的基礎結構產生的,區塊鏈分布式存儲與人工智慧、大數據等有疊加作用。對今天的中心存儲是一個巨大的補充,分布式時代的到來並不是要取代現在的中心互聯網,而是要使未來的數據存儲發展得更好,給整個市場生態帶來不可想像的活力。先看共識,後看應用,QKFile創建了一個基礎設施平台,就像阿里雲,阿里雲上面是做游戲的做電商的視頻網站,這就叫應用層,現階段,在性能上,坦白說,與傳統的雲存儲相比,沒有什麼競爭力。不過另一方面來說,一個新型的去中心化存儲的信任環境式非常重要的,在此環境下,自然可以衍生出許多相關應用,市場潛力非常大。
雖然QKFile離真正的商用還有很大的距離,首先QKFile的經濟模型還沒有定論,其次QKFile需要集中精力發展分布式存儲、商業邏輯和 web3.0,只有打通分布式存儲賽道,才有實力引領整個行業發展,人們認識到了中心化存儲的弊端,還有許多企業開始接受分布式存儲模式,即分布式存儲 DAPP應用觸達用戶。所以QKFile將來肯定會有更多的商業應用。創建超本地高效存儲方式的能力。當用戶希望將數據存儲在QKFile網路上時,他們就可以擺脫巨大的集中存儲和地理位置的限制,用戶可以看到在線存儲的礦工及其市場價格,礦工之間相互競爭以贏得存儲合約。使用者挑選有競爭力的礦工,交易完成,用戶發送數據,然後礦工存儲數據,礦工必須證明數據的正確存儲才能得到QKFile獎勵。在網路中,通過密碼證明來驗證數據的存儲安全性。采礦者通過新區塊鏈向網路提交其儲存證明。通過網路發布的新區塊鏈驗證,只有正確的區塊鏈才能被接受,經過一段時間,礦工們就可以獲得交易存儲費用,並有機會得到區塊鏈獎勵。數據就在更需要它的地方傳播了,旋轉數據就在地球范圍內流動了,數據的獲取就不斷優化了,從小的礦機到大的數據中心,所有人都可以通過共同努力,為人類信息社會的建設奠定新的基礎,並從中獲益。
❺ 區塊鏈分布式存儲:生態大數據的存儲新模式
區塊鏈,當之無愧的2019最靚的詞,在 科技 領域閃閃發亮,在實體行業星光熠熠。
2019年的1024講話,讓區塊鏈這個詞煥然一新,以前它總是和傳銷和詐騙聯系在一起,「區塊鏈」這個詞總是蒙上一層灰色。但是如今,區塊鏈則是和實體經濟融合緊密相連,成為國家的戰略技術, 這個詞瞬間閃耀著熱情的紅色和生意盎然的綠色 。
「產業區塊鏈」在這個時代背景下應運而生, 是繼「互聯網」後的又一大熱門詞彙,核心就是區塊鏈必須和實體產業融合,脫虛向實,讓區塊鏈技術找到更多業務場景才是正道。
區塊鏈的本質就是一個資料庫,而且是採用的分布式存儲的方式。作為一名區塊鏈從業者,今天就來講講 區塊鏈的分布式存儲和生態大數據 結合後,碰撞產生的火花。
當前的存儲大多為中心化存儲,存儲在傳統的中心化伺服器。如果伺服器出現宕機或者故障,或者伺服器停止運營,則很多數據就會丟失。
比如我們在微信朋友圈發的圖片,在抖音上傳的視頻等等,都是中心化存儲。很多朋友會把東西存儲在網上,但是某天打開後,網頁呈現404,則表示存儲的東西已經不見了。
區塊鏈,作為一個分布式的資料庫,則能很好解決這方面的問題。這是由區塊鏈的技術特徵決定了的。 區塊鏈上的數字記錄,不可篡改、不可偽造,智能合約讓大家更高效地協同起來,從而建立可信的數字經濟秩序,能夠提高數據流轉效率,打破數據孤島,打造全新的存儲模式。
生態大數據,其實和我們每天的生活息息相關,比如每天的天氣預報,所吃的農產品的溯源數據等等,都是生態大數據的一部分。要來談這個結合,首先咱們來看看生態大數據存儲的特點。
伴隨著互聯網的發展,當前,生態大數據在存儲方面有具有如下特點:
從數據規模來看,生態數據體量很大,數據已經從TB級躍升到了PB級別。
隨著各類感測器技術、衛星遙感、雷達和視頻感知等技術的發展,數據不僅來源於傳統人工監測數據,還包括航空、航天和地面數據,他們一起產生了海量生態環境數據。近10年以來,生態數據以每年數百個TB的數據在增長。
生態環境大數據需要動態新數據和 歷史 數據相結合來處理,實時連續觀測尤為重要。只有實時處理分析這些動態新數據,並與已有 歷史 數據結合起來分析,才能挖掘出有用信息,為解決有關生態環境問題提供科學決策。
比如在當前城市建設中,提倡的生態環境修復、生態模型建設中,需要大量調用生態大數據進行分析、建模和制定方案。但是目前很多 歷史 數據因為存儲不當而消失,造成了數據的價值的流失。
既然生態大數據有這些特點,那麼它有哪些存儲需求呢?
當前,生態大數據面臨嚴重安全隱患,強安全的存儲對於生態大數據而言勢在必行。
大數據的安全主要包括大數據自身安全和大數據技術安全,比如在大數據的數據存儲中,由於黑客外部網路攻擊和人為操作不當造成數據信息泄露。外部攻擊包括對靜態數據和動態數據的數據傳輸攻擊、數據內容攻擊、數據管理和網路物理攻擊等。
例如,很多野外生態環境監測的海量數據需要網路傳輸,這就加大了網路攻擊的風險。如果涉及到軍用的一些生態環境數據,如果被黑客獲得這些數據,就可能推測到我國軍方的一些信息,或者獲取敏感的生態環境數據,後果不堪設想。
生態大數據的商業化應用需要整合集成政府、企業、科研院所等 社會 多來源的數據。只有不同類型的生態環境大數據相互連接、碰撞和共享,才能釋放生態環境大數據的價值。
以當前的智慧城市建設為例,很多城市都在全方位、多維度建立知識產權、種質資源、農資、農產品、病蟲害疫情等農業信息大數據中心,為農業產供銷提供全程信息服務。建設此類大數據中心,離不開各部門生態大數據的共享。
但是,生態大數據共享面臨著巨大挑戰。首先,我國生態環境大數據包括氣象、水利、生態、國土、農業、林業、交通、 社會 經濟等其他部門的大數據,涉及多領域多部門和多源數據。雖然目前這些部門已經建立了自己的數據平台,但這些平台之間互不連通,只是一個個的數據孤島。
其次,相關部門因為無法追蹤數據的軌跡,擔心數據的利益歸屬問題,便無法實現數據的共享。因此,要想挖掘隱藏在生態大數據背後的潛在價值,實現安全的數據共享是關鍵,也是生態大數據產生價值的前提和基礎。
生態大數據來之不易,是研究院所、企業、個人等 社會 來源的集體智慧。
其中,很多生態大數據涉及到了知識產權的保護。但是目前的中心化存儲無法保證知識產權的保護,無法對數據的使用進行溯源管理,容易造成知識產權的侵犯和隱私數據的泄露。
這些就是生態大數據在存儲方面的需求。在當前產業區塊鏈快速發展的今天,區塊鏈的分布式存儲是可以為生態大數據存儲提供全新的存儲方式的。 這個核心前提就是區塊鏈的分布式存儲、不可篡改和數據追蹤特性 。
把區塊鏈作為底層技術,搭建此類平台,專門存儲生態大數據,可以設置節點管理、存儲管理、用戶管理、許可管理、業務通道管理等。針對上層業務應用提供高可用和動態擴展的區塊鏈網路底層服務的實現。在這個平台的應用層,可以搭建API介面,讓整個平台的使用靈活可擴展。區塊鏈分布式存儲有如下特點:
利用區塊鏈的分布式存儲,能夠實現真正的生態大數據安全存儲。
首先,數據永不丟失。這點對於生態大數據的 歷史 數據特別友好,方便新老數據的調用和對比。
其次,數據不易被泄露或者攻擊。因為數據採取的是分布式存儲,如果遭遇攻擊,也只能得到存儲在部分節點里的數據碎片,無法完全獲得完整的數據信息或者數據段。
區塊鏈能夠實現生態數據的存儲即確權,這樣就能夠避免知識產權被侵害,實現安全共享。畢竟生態大數據的獲取,是需要生態工作者常年在野外駐守,提取數據的。
生態大數據來之不易,是很多生態工作者的工作心血和結晶,需要得到產權的保護,讓數據體現出應用價值和商業價值,保護生態工作者的工作動力,讓他們能夠深入一線,採集出更多優質的大數據。
同時,利用區塊鏈的數據安全共享機制,也能夠打破氣象、林業、濕地等部門的數據壁壘,構建安全可靠的數據共享機制,讓數據流轉更具價值。
現在有部分生態工作者,為了牟取私利,會將生態數據篡改。如果利用區塊鏈技術,則沒有那麼容易了。
利用加密技術,把存儲的數據放在分布式存儲平台進行加密處理。如果生態大數據發生變更,平台就可以記錄其不同版本,便於事後追溯和核查。
這個保護機制主要是利用了數據的不可篡改,滿足在使用生態大數據的各類業務過程中對數據的安全性的要求。
區塊鏈能夠對數據提供安全監控,記錄應用系統的操作日誌、資料庫的操作日誌數據,並加密存儲在系統上,提供日誌預警功能,對於異常情況通過區塊鏈瀏覽器展示出來,便於及時發現違規的操作和提供證據。
以上就是區塊鏈的分布式存儲能夠在生態大數據方面所起的作用。未來,肯定會出現很多針對生態大數據存儲的平台誕生。
生態大數據是智慧城市建設的重要基礎資料 ,引用區塊鏈技術,打造相關的生態大數據存儲和管理平台,能夠保證生態大數據的安全存儲和有效共享,為智慧城市建設添磚加瓦,推動產業區塊鏈的發展。
作者:Justina,微信公眾號:妙譯生花,從事於區塊鏈運營,擅長內容運營、海外媒體運營。
題圖來自Unsplash, 基於CC0協議。
❻ 什麼是分布式數據存儲
關於分布式存儲實際上並沒有一個明確的定義,甚至名稱上也沒回有一個統一的說法答,大多數情況下稱作 Distributed Data Store 或者 Distributed Storage System。
其中維基網路中給 Distributed data store 的定義是:分布式存儲是一種計算機網路,它通常以數據復制的方式將信息存儲在多個節點中。
在網路中給出的定義是:分布式存儲系統,是將數據分散存儲在多台獨立的設備上。分布式網路存儲系統採用可擴展的系統結構,利用多台存儲伺服器分擔存儲負荷,利用位置伺服器定位存儲信息,它不但提高了系統的可靠性、可用性和存取效率,還易於擴展。
盡管各方對分布式存儲的定義並不完全相同,但有一點是統一的,就是分布式存儲將數據分散放置在多個節點中,節點通過網路互連提供存儲服務。這一點與傳統集中式存儲將數據集中放置的方式有著明顯的區分。
❼ 如何實現企業數據 大數據平台 分布式存放
Hadoop在可伸縮性、健壯性、計算性能和成本上具有無可替代的優勢,事實上已成為當前互聯網企業主流的大數據分析平台。本文主要介紹一種基於Hadoop平台的多維分析和數據挖掘平台架構。作為一家互聯網數據分析公司,我們在海量數據的分析領域那真是被「逼上樑山」。多年來在嚴苛的業務需求和數據壓力下,我們幾乎嘗試了所有可能的大數據分析方法,最終落地於Hadoop平台之上。
1. 大數據分析大分類
Hadoop平台對業務的針對性較強,為了讓你明確它是否符合你的業務,現粗略地從幾個角度將大數據分析的業務需求分類,針對不同的具體需求,應採用不同的數據分析架構。
按照數據分析的實時性,分為實時數據分析和離線數據分析兩種。
實時數據分析一般用於金融、移動和互聯網B2C等產品,往往要求在數秒內返回上億行數據的分析,從而達到不影響用戶體驗的目的。要滿足這樣的需求,可以採用精心設計的傳統關系型資料庫組成並行處理集群,或者採用一些內存計算平台,或者採用HDD的架構,這些無疑都需要比較高的軟硬體成本。目前比較新的海量數據實時分析工具有EMC的Greenplum、SAP的HANA等。
對於大多數反饋時間要求不是那麼嚴苛的應用,比如離線統計分析、機器學習、搜索引擎的反向索引計算、推薦引擎的計算等,應採用離線分析的方式,通過數據採集工具將日誌數據導入專用的分析平台。但面對海量數據,傳統的ETL工具往往徹底失效,主要原因是數據格式轉換的開銷太大,在性能上無法滿足海量數據的採集需求。互聯網企業的海量數據採集工具,有Facebook開源的Scribe、LinkedIn開源的Kafka、淘寶開源的Timetunnel、Hadoop的Chukwa等,均可以滿足每秒數百MB的日誌數據採集和傳輸需求,並將這些數據上載到Hadoop中央系統上。
按照大數據的數據量,分為內存級別、BI級別、海量級別三種。
這里的內存級別指的是數據量不超過集群的內存最大值。不要小看今天內存的容量,Facebook緩存在內存的Memcached中的數據高達320TB,而目前的PC伺服器,內存也可以超過百GB。因此可以採用一些內存資料庫,將熱點數據常駐內存之中,從而取得非常快速的分析能力,非常適合實時分析業務。圖1是一種實際可行的MongoDB分析架構。
圖1 用於實時分析的MongoDB架構
MongoDB大集群目前存在一些穩定性問題,會發生周期性的寫堵塞和主從同步失效,但仍不失為一種潛力十足的可以用於高速數據分析的NoSQL。
此外,目前大多數服務廠商都已經推出了帶4GB以上SSD的解決方案,利用內存+SSD,也可以輕易達到內存分析的性能。隨著SSD的發展,內存數據分析必然能得到更加廣泛的應用。
BI級別指的是那些對於內存來說太大的數據量,但一般可以將其放入傳統的BI產品和專門設計的BI資料庫之中進行分析。目前主流的BI產品都有支持TB級以上的數據分析方案。種類繁多,就不具體列舉了。
海量級別指的是對於資料庫和BI產品已經完全失效或者成本過高的數據量。海量數據級別的優秀企業級產品也有很多,但基於軟硬體的成本原因,目前大多數互聯網企業採用Hadoop的HDFS分布式文件系統來存儲數據,並使用MapRece進行分析。本文稍後將主要介紹Hadoop上基於MapRece的一個多維數據分析平台。
數據分析的演算法復雜度
根據不同的業務需求,數據分析的演算法也差異巨大,而數據分析的演算法復雜度和架構是緊密關聯的。舉個例子,Redis是一個性能非常高的內存Key-Value NoSQL,它支持List和Set、SortedSet等簡單集合,如果你的數據分析需求簡單地通過排序,鏈表就可以解決,同時總的數據量不大於內存(准確地說是內存加上虛擬內存再除以2),那麼無疑使用Redis會達到非常驚人的分析性能。
還有很多易並行問題(Embarrassingly Parallel),計算可以分解成完全獨立的部分,或者很簡單地就能改造出分布式演算法,比如大規模臉部識別、圖形渲染等,這樣的問題自然是使用並行處理集群比較適合。
而大多數統計分析,機器學習問題可以用MapRece演算法改寫。MapRece目前最擅長的計算領域有流量統計、推薦引擎、趨勢分析、用戶行為分析、數據挖掘分類器、分布式索引等。
2. 面對大數據OLAP大一些問題
OLAP分析需要進行大量的數據分組和表間關聯,而這些顯然不是NoSQL和傳統資料庫的強項,往往必須使用特定的針對BI優化的資料庫。比如絕大多數針對BI優化的資料庫採用了列存儲或混合存儲、壓縮、延遲載入、對存儲數據塊的預統計、分片索引等技術。
Hadoop平台上的OLAP分析,同樣存在這個問題,Facebook針對Hive開發的RCFile數據格式,就是採用了上述的一些優化技術,從而達到了較好的數據分析性能。如圖2所示。
然而,對於Hadoop平台來說,單單通過使用Hive模仿出SQL,對於數據分析來說遠遠不夠,首先Hive雖然將HiveQL翻譯MapRece的時候進行了優化,但依然效率低下。多維分析時依然要做事實表和維度表的關聯,維度一多性能必然大幅下降。其次,RCFile的行列混合存儲模式,事實上限制死了數據格式,也就是說數據格式是針對特定分析預先設計好的,一旦分析的業務模型有所改動,海量數據轉換格式的代價是極其巨大的。最後,HiveQL對OLAP業務分析人員依然是非常不友善的,維度和度量才是直接針對業務人員的分析語言。
而且目前OLAP存在的最大問題是:業務靈活多變,必然導致業務模型隨之經常發生變化,而業務維度和度量一旦發生變化,技術人員需要把整個Cube(多維立方體)重新定義並重新生成,業務人員只能在此Cube上進行多維分析,這樣就限制了業務人員快速改變問題分析的角度,從而使所謂的BI系統成為死板的日常報表系統。
使用Hadoop進行多維分析,首先能解決上述維度難以改變的問題,利用Hadoop中數據非結構化的特徵,採集來的數據本身就是包含大量冗餘信息的。同時也可以將大量冗餘的維度信息整合到事實表中,這樣可以在冗餘維度下靈活地改變問題分析的角度。其次利用Hadoop MapRece強大的並行化處理能力,無論OLAP分析中的維度增加多少,開銷並不顯著增長。換言之,Hadoop可以支持一個巨大無比的Cube,包含了無數你想到或者想不到的維度,而且每次多維分析,都可以支持成千上百個維度,並不會顯著影響分析的性能。
而且目前OLAP存在的最大問題是:業務靈活多變,必然導致業務模型隨之經常發生變化,而業務維度和度量一旦發生變化,技術人員需要把整個Cube(多維立方體)重新定義並重新生成,業務人員只能在此Cube上進行多維分析,這樣就限制了業務人員快速改變問題分析的角度,從而使所謂的BI系統成為死板的日常報表系統。
3. 一種Hadoop多維分析平台的架構
整個架構由四大部分組成:數據採集模塊、數據冗餘模塊、維度定義模塊、並行分 析模塊。
數據採集模塊採用了Cloudera的Flume,將海量的小日誌文件進行高速傳輸和合並,並能夠確保數據的傳輸安全性。單個collector宕機之後,數據也不會丟失,並能將agent數據自動轉移到其他的colllecter處理,不會影響整個採集系統的運行。如圖5所示。
數據冗餘模塊不是必須的,但如果日誌數據中沒有足夠的維度信息,或者需要比較頻繁地增加維度,則需要定義數據冗餘模塊。通過冗餘維度定義器定義需要冗餘的維度信息和來源(資料庫、文件、內存等),並指定擴展方式,將信息寫入數據日誌中。在海量數據下,數據冗餘模塊往往成為整個系統的瓶頸,建議使用一些比較快的內存NoSQL來冗餘原始數據,並採用盡可能多的節點進行並行冗餘;或者也完全可以在Hadoop中執行批量Map,進行數據格式的轉化。
維度定義模塊是面向業務用戶的前端模塊,用戶通過可視化的定義器從數據日誌中定義維度和度量,並能自動生成一種多維分析語言,同時可以使用可視化的分析器通過GUI執行剛剛定義好的多維分析命令。
並行分析模塊接受用戶提交的多維分析命令,並將通過核心模塊將該命令解析為Map-Rece,提交給Hadoop集群之後,生成報表供報表中心展示。
核心模塊是將多維分析語言轉化為MapRece的解析器,讀取用戶定義的維度和度量,將用戶的多維分析命令翻譯成MapRece程序。核心模塊的具體邏輯如圖6所示。
圖6中根據JobConf參數進行Map和Rece類的拼裝並不復雜,難點是很多實際問題很難通過一個MapRece Job解決,必須通過多個MapRece Job組成工作流(WorkFlow),這里是最需要根據業務進行定製的部分。圖7是一個簡單的MapRece工作流的例子。
MapRece的輸出一般是統計分析的結果,數據量相較於輸入的海量數據會小很多,這樣就可以導入傳統的數據報表產品中進行展現。
❽ 大數據的存儲
⼤數據的存儲⽅式是結構化、半結構化和⾮結構化海量數據的存儲和管理,輕型資料庫⽆法滿⾜對其存儲以及復雜的數據挖掘和分析操作,通常使⽤分布式⽂件系統、No SQL 資料庫、雲資料庫等。
結構化、半結構化和⾮結構化海量數據的存儲和管理,輕型資料庫⽆法滿⾜對其存儲以及復雜的數據挖掘和分析操作,通常使⽤分布式⽂件系統、No SQL 資料庫、雲資料庫等。
1 分布式系統:分布式系統包含多個⾃主的處理單元,通過計算機⽹絡互連來協作完成分配的任務,其分⽽治之的策略能夠更好的處理⼤規模數據分析問題。
主要包含以下兩類:
1)分布式⽂件系統:存儲管理需要多種技術的協同⼯作,其中⽂件系統為其提供最底層存儲能⼒的⽀持。分布式⽂件系統 HDFS 是⼀個⾼度容錯性系統,被設計成適⽤於批量處理,能夠提供⾼吞吐量的的數據訪問。
2)分布式鍵值系統:分布式鍵值系統⽤於存儲關系簡單的半結構化數據。典型的分布式鍵值系統有 Amazon Dynamo,以及獲得⼴泛應⽤和關注的對象存儲技術(Object Storage)也可以視為鍵值系統,其存儲和管理的是對象⽽不是數據塊。
2 Nosql 資料庫:關系資料庫已經⽆法滿⾜ Web2.0 的需求。主要表現為:⽆法滿⾜海量數據的管理需求、⽆法滿⾜數據⾼並發的需求、⾼可擴展性和⾼可⽤性的功能太低。No SQL 資料庫的優勢:可以⽀持超⼤規模數據存儲,靈活的數據模型可以很好地⽀持 Web2.0 應⽤,具有強⼤的橫向擴展能⼒等,典型的 No SQL 資料庫包含以下⼏種:
3 雲資料庫:雲資料庫是基於雲計算技術發展的⼀種共享基礎架構的⽅法,是部署和虛擬化在雲計算環境中的資料庫。
❾ 分布式存儲和大數據有什麼關系
當數據越來越大的時候,就設計到存儲了。像hadoop就提供了分布式存儲技術HDFS,還有Ceph。Ceph目前在國內剛興起,前景很大,很多大公l司像阿里,元核雲,騰訊都在做。
❿ 大數據存儲技術都有哪些
1. 數據採集:在大數據的生命周期中,數據採集是第一個環節。按照MapRece應用系統的分類,大數據採集主要來自四個來源:管理信息系統、web信息系統、物理信息系統和科學實驗系統。
2. 數據訪問:大數據的存儲和刪除採用不同的技術路線,大致可分為三類。第一類主要面向大規模結構化數據。第二類主要面向半結構化和非結構化數據。第三類是面對結構化和非結構化的混合大數據,
3。基礎設施:雲存儲、分布式文件存儲等。數據處理:對於收集到的不同數據集,可能會有不同的結構和模式,如文件、XML樹、關系表等,表現出數據的異構性。對於多個異構數據集,需要進行進一步的集成或集成處理。在對不同數據集的數據進行收集、排序、清理和轉換後,生成一個新的數據集,為後續的查詢和分析處理提供統一的數據視圖。
5. 統計分析:假設檢驗、顯著性檢驗、差異分析、相關分析、t檢驗、方差分析、卡方分析、偏相關分析、距離分析、回歸分析、簡單回歸分析、多元回歸分析、逐步回歸、回歸預測、殘差分析,嶺回歸、logistic回歸、曲線估計、因子分析、聚類分析、主成分分析等方法介紹了聚類分析、因子分析、快速聚類與聚類、判別分析、對應分析等方法,多元對應分析(最優尺度分析)、bootstrap技術等。
6. 數據挖掘:目前需要改進現有的數據挖掘和機器學習技術;開發數據網路挖掘、特殊群挖掘、圖挖掘等新的數據挖掘技術;突破基於對象的數據連接、相似性連接等大數據融合技術;突破面向領域的大數據挖掘技術如用戶興趣分析、網路行為分析、情感語義分析等挖掘技術。
7. 模型預測:預測模型、機器學習、建模與模擬。
8. 結果:雲計算、標簽雲、關系圖等。
關於大數據存儲技術都有哪些,青藤小編就和您分享到這里了。如果您對大數據工程有濃厚的興趣,希望這篇文章可以為您提供幫助。如果您還想了解更多關於數據分析師、大數據工程師的技巧及素材等內容,可以點擊本站的其他文章進行學習。