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大数据存储系统

发布时间:2023-06-10 08:04:10

『壹』 大数据存储管理系统主要包括

分布式文件存储,NoSQL数据库,NewSQL数据库。
分布式文件存储是一种数据存储技术,通过网络使用企业中的每台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散存储在企业的各个角落。分布式文件存储采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。
NoSQL泛指非关系型的数据库,NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战,尤其是大数据应用难题。关系型数据库已经无法满足Web2.0的需求,主要表现为:无法满足海量数据的管理需求、无法满足数据高并发的需求、高可扩展性和高可用性的功能太低。
NewSQL是各种新的可扩展/高性能数据库的简称,这类数据库不仅具有NoSQL对海量数据的存储管理能力,还保持了传统数据库支持ACID和SQL等特性。

『贰』 大数据 存储技术必须跟上

大数据:存储技术必须跟上
“大数据” 通常指的是那些数量巨大、难于收集、处理、分析的数据集,亦指那些在传统基础设施中长期保存的数据。这里的“大”有几层含义,它可以形容组织的大小,而更重要的是,它界定了企业中IT基础设施的规模。业内对大数据应用寄予了无限的期望 商业信息积累的越多价值也越大 只不过我们需要一个方法把这些价值挖掘出来。
也许人们对大数据的印象主要从存储容量的廉价性而来,但实际上,企业每天都在创造大量的数据,而且越来越多,而人们正在努力的从浩如烟海的数据中寻觅有价值的商业情报。另一方面,用户还会保存那些已经分析过的数据,因为这些旧数据可以与未来收集的新数据进行对照,依然有潜在的利用可能。
为什么要大数据?为什么是现在?
与以往相比,我们除了有能力存储更多的数据量之外,还要面对更多的数据类型。这些数据的来源包括网上交易、网络社交活动、自动传感器、移动设备以及科学仪器等等。除了那些固定的数据生产源,各种交易行为还可能加快数据的积累速度。比如说,社交类多媒体数据的爆炸性增长就源于新的网上交易和记录行为。数据永远都在增长之中,但是,只有存储海量数据的能力是不够的,因为这并不能保证我们能够成功地从中搜寻出商业价值。
数据是重要的生产要素
信息时代,数据俨然已成为一种重要的生产要素,如同资本、劳动力和原材料等其他要素一样,而且作为一种普遍需求,它也不再局限于某些特殊行业的应用。各行各业的公司都在收集并利用大量的数据分析结果,尽可能的降低成本,提高产品质量、提高生产效率以及创造新的产品。例如,通过分析直接从产品测试现场收集的数据,能够帮助企业改进设计。此外,一家公司还可以通过深入分析客户行为,对比大量的市场数据,从而超越他的竞争对手。
存储技术必须跟上
随着大数据应用的爆发性增长,它已经衍生出了自己独特的架构,而且也直接推动了存储、网络以及计算技术的发展。毕竟处理大数据这种特殊的需求是一个新的挑战。硬件的发展最终还是由软件需求推动的,就这个例子来说,我们很明显的看到大数据分析应用需求正在影响着数据存储基础设施的发展。
从另一方面看,这一变化对存储厂商和其他IT基础设施厂商未尝不是一个机会。随着结构化数据和非结构化数据量的持续增长,以及分析数据来源的多样化,此前存储系统的设计已经无法满足大数据应用的需要。存储厂商已经意识到这一点,他们开始修改基于块和文件的存储系统的架构设计以适应这些新的要求。在这里,我们会讨论哪些与大数据存储基础设施相关的属性,看看它们如何迎接大数据的挑战。
容量问题
这里所说的“大容量”通常可达到PB级的数据规模,因此,海量数据存储系统也一定要有相应等级的扩展能力。与此同时,存储系统的扩展一定要简便,可以通过增加模块或磁盘柜来增加容量,甚至不需要停机。基于这样的需求,客户现在越来越青睐Scale-out架构的存储。Scale-out集群结构的特点是每个节点除了具有一定的存储容量之外,内部还具备数据处理能力以及互联设备,与传统存储系统的烟囱式架构完全不同,Scale-out架构可以实现无缝平滑的扩展,避免存储孤岛。
“大数据”应用除了数据规模巨大之外,还意味着拥有庞大的文件数量。因此如何管理文件系统层累积的元数据是一个难题,处理不当的话会影响到系统的扩展能力和性能,而传统的NAS系统就存在这一瓶颈。所幸的是,基于对象的存储架构就不存在这个问题,它可以在一个系统中管理十亿级别的文件数量,而且还不会像传统存储一样遭遇元数据管理的困扰。基于对象的存储系统还具有广域扩展能力,可以在多个不同的地点部署并组成一个跨区域的大型存储基础架构。[page] 延迟问题
“大数据”应用还存在实时性的问题。特别是涉及到与网上交易或者金融类相关的应用。举个例子来说,网络成衣销售行业的在线广告推广服务需要实时的对客户的浏览记录进行分析,并准确的进行广告投放。这就要求存储系统在必须能够支持上述特性同时保持较高的响应速度,因为响应延迟的结果是系统会推送“过期”的广告内容给客户。这种场景下,Scale-out架构的存储系统就可以发挥出优势,因为它的每一个节点都具有处理和互联组件,在增加容量的同时处理能力也可以同步增长。而基于对象的存储系统则能够支持并发的数据流,从而进一步提高数据吞吐量。
有很多“大数据”应用环境需要较高的IOPS性能,比如HPC高性能计算。此外,服务器虚拟化的普及也导致了对高IOPS的需求,正如它改变了传统IT环境一样。为了迎接这些挑战,各种模式的固态存储设备应运而生,小到简单的在服务器内部做高速缓存,大到全固态介质的可扩展存储系统等等都在蓬勃发展。
并发访问 一旦企业认识到大数据分析应用的潜在价值,他们就会将更多的数据集纳入系统进行比较,同时让更多的人分享并使用这些数据。为了创造更多的商业价值,企业往往会综合分析那些来自不同平台下的多种数据对象。包括全局文件系统在内的存储基础设施就能够帮助用户解决数据访问的问题,全局文件系统允许多个主机上的多个用户并发访问文件数据,而这些数据则可能存储在多个地点的多种不同类型的存储设备上。
安全问题
某些特殊行业的应用,比如金融数据、医疗信息以及政府情报等都有自己的安全标准和保密性需求。虽然对于IT管理者来说这些并没有什么不同,而且都是必须遵从的,但是,大数据分析往往需要多类数据相互参考,而在过去并不会有这种数据混合访问的情况,因此大数据应用也催生出一些新的、需要考虑的安全性问题。
成本问题
“大”,也可能意味着代价不菲。而对于那些正在使用大数据环境的企业来说,成本控制是关键的问题。想控制成本,就意味着我们要让每一台设备都实现更高的“效率”,同时还要减少那些昂贵的部件。目前,像重复数据删除等技术已经进入到主存储市场,而且现在还可以处理更多的数据类型,这都可以为大数据存储应用带来更多的价值,提升存储效率。在数据量不断增长的环境中,通过减少后端存储的消耗,哪怕只是降低几个百分点,都能够获得明显的投资回报。此外,自动精简配置、快照和克隆技术的使用也可以提升存储的效率。[page] 很多大数据存储系统都包括归档组件,尤其对那些需要分析历史数据或需要长期保存数据的机构来说,归档设备必不可少。从单位容量存储成本的角度看,磁带仍然是最经济的存储介质,事实上,在许多企业中,使用支持TB级大容量磁带的归档系统仍然是事实上的标准和惯例。
对成本控制影响最大的因素是那些商业化的硬件设备。因此,很多初次进入这一领域的用户以及那些应用规模最大的用户都会定制他们自己的“硬件平台”而不是用现成的商业产品,这一举措可以用来平衡他们在业务扩展过程中的成本控制战略。为了适应这一需求,现在越来越多的存储产品都提供纯软件的形式,可以直接安装在用户已有的、通用的或者现成的硬件设备上。此外,很多存储软件公司还在销售以软件产品为核心的软硬一体化装置,或者与硬件厂商结盟,推出合作型产品。
数据的积累
许多大数据应用都会涉及到法规遵从问题,这些法规通常要求数据要保存几年或者几十年。比如医疗信息通常是为了保证患者的生命安全,而财务信息通常要保存7年。而有些使用大数据存储的用户却希望数据能够保存更长的时间,因为任何数据都是历史记录的一部分,而且数据的分析大都是基于时间段进行的。要实现长期的数据保存,就要求存储厂商开发出能够持续进行数据一致性检测的功能以及其他保证长期高可用的特性。同时还要实现数据直接在原位更新的功能需求。
灵活性
大数据存储系统的基础设施规模通常都很大,因此必须经过仔细设计,才能保证存储系统的灵活性,使其能够随着应用分析软件一起扩容及扩展。在大数据存储环境中,已经没有必要再做数据迁移了,因为数据会同时保存在多个部署站点。一个大型的数据存储基础设施一旦开始投入使用,就很难再调整了,因此它必须能够适应各种不同的应用类型和数据场景。
应用感知
最早一批使用大数据的用户已经开发出了一些针对应用的定制的基础设施,比如针对政府项目开发的系统,还有大型互联网服务商创造的专用服务器等。在主流存储系统领域,应用感知技术的使用越来越普遍,它也是改善系统效率和性能的重要手段,所以,应用感知技术也应该用在大数据存储环境里。
小用户怎么办?
依赖大数据的不仅仅是那些特殊的大型用户群体,作为一种商业需求,小型企业未来也一定会应用到大数据。我们看到,有些存储厂商已经在开发一些小型的“大数据”存储系统,主要吸引那些对成本比较敏感的用户。

『叁』 如何评估大数据应用的存储系统

但也因为虚拟化的特性,为承载环境中不断增长的虚拟机,需要扩容存储以满足性能与容量的使用需求。IT经理们已经发现,那些因服务器虚拟化所节省的资金都逐渐投入存储购买的方案上了。 服务器虚拟化因虚拟机蔓延、虚拟机中用于备份与灾难恢复软件配置的问题,让许多组织彻底改变了原有的数据备份与灾难恢复策略。EMC、Hitachi Data System、IBM、NetApp和Dell等都致力于服务器虚拟化存储问题,提供包括存储虚拟化、重复数据删除与自动化精简配置等解决方案。 服务器虚拟化存储问题出现在数据中心虚拟化环境中传统的物理存储技术。导致虚拟服务器蔓延的部分原因,在于虚拟服务器可能比物理服务器多消耗约30%左右的磁盘空间。还可能存在虚拟机“I/O 搅拌机”问题:传统存储架构无法有效管虚拟机产生的混杂模式随机I/O。虚拟化环境下的虚拟存储管理远比传统环境复杂——管理虚拟机就意味着管理存储空间。解决服务器虚拟化存储问题 作为一名IT经理,你拥有解决此类服务器虚拟化存储问题的几个选项,我们从一些实用性较低的方案开始介绍。其中一项便是以更慢的速度部署虚拟机。你可以在每台宿主上运行更少的虚拟机,降低“I/O混合器”问题出现的可能性。另外一个方法则是提供额外存储,但价格不菲。 一个更好的选择是在采购存储设备时,选择更智能的型号并引入诸如存储虚拟化,重复数据删除与自动化精简配置技术。采用这一战略意味着新技术的应用,建立与新产商的合作关系,例如Vistor、DataCore与FalconStor。将存储虚拟化作为解决方案 许多分析师与存储提供商推荐存储虚拟化,作为服务器虚拟化存储问题的解决方案。即使没有出现问题,存储虚拟化也可以减少数据中心开支,提高商业灵活性并成为任何私有云的重要组件之一。 概念上来说,存储虚拟化类似服务器虚拟化。将物理存储系统抽象,隐藏复杂的物理存储设备。存储虚拟化将来自于多个网络存储设备的资源整合为资源池,对外部来说,相当于单个存储设备,连同虚拟化的磁盘、块、磁带系统与文件系统。存储虚拟化的一个优势便是该技术可以帮助存储管理员管理存储设备,提高执行诸如备份/恢复与归档任务的效率。 存储虚拟化架构维护着一份虚拟磁盘与其他物理存储的映射表。虚拟存储软件层(逻辑抽象层)介于物理存储系统与运行的虚拟服务器之间。当虚拟服务器需要访问数据时,虚拟存储抽象层提供虚拟磁盘与物理存储设备之间的映射,并在主机与物理存储间传输数据。 只要理解了服务器虚拟化技术,存储虚拟化的区别仅在于采用怎样的技术来实现。容易混淆的主要还是在于存储提供商用于实现存储虚拟化的不同方式,可能直接通过存储控制器也可能通过SAN应用程序。同样的,某些部署存储虚拟化将命令和数据一起存放(in-band)而其他可能将命令与数据路径分离(out-of-band)。 存储虚拟化通过许多技术实现,可以是基于软件、主机、应用或基于网络的。基于主机的技术提供了一个虚拟化层,并扮演为应用程序提供单独存储驱动分区的角色。基于软件的技术管理着基于存储网络的硬件设施。基于网络的技术与基于软件的技术类似,但工作于网络交换层。 存储虚拟化技术也有一些缺陷。实现基于主机的存储虚拟化工具实际上就是卷管理器,而且已经流传了好多年。服务器上的卷管理器用于配置多个磁盘并将其作为单一资源管理,可以在需要的时候按需分割,但这样的配置需要在每台服务器上配置。此解决方式最适合小型系统使用。 基于软件的技术,每台主机仅需要通过应用软件查询是否有存储单元可用,而软件将主机需求重定向至存储单元。因为基于软件的应用通过同样的链路写入块数据与控制信息(metadata),所以可能存有潜在瓶颈,影响主机数据传输的速度。为了降低延迟,应用程序通常需要维护用于读取与写入操作的缓存,这也增加了其应用的价格。服务器虚拟化存储创新:自动化精简配置与重复数据删除 存储技术的两个创新,自动化精简配置与重复数据删除,同样是减少服务器虚拟化环境对存储容量需求的解决方案。这两项革新可以与存储虚拟化结合,以提供牢固可靠的存储容量控制保障。 自动精简配置让存储“走的更远”,可减少已分配但没有使用的容量。其功能在于对数据块按需分配,而不是对所有容量需求进行预先分配。此方法可以减少几乎所有空白空间,帮助避免利用率低下的情况出现,通常可以降低10%的磁盘开销,避免出现分配大量存储空间给某些独立服务器,却一直没有使用的情况。 在许多服务器部署需求中,精简配置可通过普通存储资源池提供应用所需的存储空间。在这样的条件下,精简配置可以与存储虚拟化综合应用。 重复数据删除从整体上检测与删除位于存储介质或文件系统中的重复数据。检测重复数据可在文件、字节或块级别进行。重复数据删除技术通过确定相同的数据段,并通过一份简单的拷贝替代那些重复数据。例如,文件系统中有一份相同的文档,在50个文件夹(文件)中,可以通过一份单独的拷贝与49个链接来替代原文件。 重复数据删除可以应用与服务器虚拟化环境中以减少存储需求。每个虚拟服务器包含在一个文件中,有时文件会变得很大。虚拟服务器的一个功能便是,系统管理员可以在某些时候停下虚拟机,复制并备份。其可以在之后重启,恢复上线。这些备份文件存储于文件服务器的某处,通常在文件中会有重复数据。没有重复数据删除技术支持,很容易使得备份所需的存储空间急剧增长。改变购买存储设备的观念 即使通过存储虚拟化,重复数据删除与精简配置可以缓解存储数容量增长的速度,组织也可能需要改变其存储解决方案购买标准。例如,如果你购买的存储支持重复数据删除,你可能不再需要配置原先规划中那么多的存储容量。支持自动化精简配置,存储容量利用率可以自动提高并接近100%,而不需要管理员费心操作维护。 传统存储购买之前,需要评估满足负载所需的存储能力基线、三年时间存储潜在增长率、存储扩展能力与解决存储配置文件,还有拟定相关的采购合同。以存储虚拟化与云计算的优势,购买更大容量的传统存储将越来越不实际,尤其在预算仍是购买存储最大的限制的情况下。以下是一些简单的存储购买指导: 除非设计中明确说明,不要购买仅能解决单一问题的存储方案。这样的做法将导致购买的存储架构无法与其他系统共享使用。 ·关注那些支持多协议并提供更高灵活性的存储解决方案。 ·考虑存储解决方案所能支持的应用/负载范围。 ·了解能够解决存储问题的技术与方案,例如重复数据删除与自动化精简配置等。 ·了解可以降低系统管理成本的存储管理软件与自动化工具。 许多组织都已经在内部环境中多少实施了服务器虚拟化,并考虑如何在现有存储硬件与服务器上实现私有云。存储预算应用于购买合适的硬件或软件,这点十分重要。不要将仅将注意力集中在低价格上。相反,以业务问题为出发点,提供解决问题最有价值的存储解决方案才是王道。

『肆』 大数据存储需要具备什么

大数据存储作为一个数据平台,其并不仅仅是一个用于数据存储的设备,其需要能够提供符合成本效益的规模和能力,消除数据迁移,没有存储孤岛,提供全局可访问的数据保护和保持数据的可用性。
1.提供符合成本效益的规模和能力,不仅需要购买行业标准的服务器和存储产品,同时还要保证产品的扩展能力和性能。而且随着硬件的推移,能够根据需要进行扩展,存储系统需要链郑败圆能够持续保证企业的需求,通过增加存储系统来维持数据增长的性能需求。
2.消除数据棚枯颂迁移,大数据平台必须满足数据增长而不会受到系统约束的能力。

3.拒绝存储孤岛,为了能够充分利用大数据的机会,企业必须能够访问所有的数据,要实现这一点,新的存储平台必须能够满足这个要求,消除那些传统的存储孤岛,而不是简单的添加另一个存储解决方案。
4.提供全局管理方式,一个集中的数据管理方式在大数据增长迅速的年代已经是不可行的了,一个单点故障的成本会很高,一个大数据存储平台必须能够管理分布在全球企业中的数据。

5.保护和维护数据的可用性,数据价值越来越重要,为了防止企业级的产品硬件发生故障,存储平台必须通过智能软件来保持数据的可用性和完整性。

『伍』 大数据存储需要具备什么

大数据之大 大是相对而言的概念。例如,对于像那样的内存数据库来说,2TB可能就已经是大容量了;而对于像谷歌这样的搜索引擎,EB的数据量才能称得上是大数据。 大也是一个迅速变化的概念。HDS在2004年发布的USP存储虚拟化平台具备管理32PB内外部附加存储的能力。当时,大多数人认为,USP的存储容量大得有些离谱。但是现在,大多数企业都已经拥有PB级的数据量,一些搜索引擎公司的数据存储量甚至达到了EB级。由于许多家庭都保存了TB级的数据量,一些云计算公司正在推广其文件共享或家庭数据备份服务。有容乃大 由此看来,大数据存储的首要需求存储容量可扩展。大数据对存储容量的需求已经超出目前用户现有的存储能力。我们现在正处于PB级时代,而EB级时代即将到来。过去,许多企业通常以五年作为IT系统规划的一个周期。在这五年中,企业的存储容量可能会增加一倍。现在,企业则需要制定存储数据量级(比如从PB级到EB级)的增长计划,只有这样才能确保业务不受干扰地持续增长。这就要求实现存储虚拟化。存储虚拟化是目前为止提高存储效率最重要、最有效的技术手段。它为现有存储系统提供了自动分层和精简配置等提高存储效率的工具。拥有了虚拟化存储,用户可以将来自内部和外部存储系统中的结构化和非结构化数据全部整合到一个单一的存储平台上。当所有存储资产变成一个单一的存储资源池时,自动分层和精简配置功能就可以扩展到整个存储基础设施层面。在这种情况下,用户可以轻松实现容量回收和容量利用率的最大化,并延长现有存储系统的寿命,显著提高IT系统的灵活性和效率,以满足非结构化数据增长的需求。中型企业可以在不影响性能的情况下将HUS的容量扩展到近3PB,并可通过动态虚拟控制器实现系统的快速预配置。此外,通过HDSVSP的虚拟化功能,大型企业可以创建0.25EB容量的存储池。随着非结构化数据的快速增长,未来,文件与内容数据又该如何进行扩展呢?不断生长的大数据 与结构化数据不同,很多非结构化数据需要通过互联网协议来访问,并且存储在文件或内容平台之中。大多数文件与内容平台的存储容量过去只能达到TB级,现在则需要扩展到PB级,而未来将扩展到EB级。这些非结构化的数据必须以文件或对象的形式来访问。基于Unix和Linux的传统文件系统通常将文件、目录或与其他文件系统对象有关的信息存储在一个索引节点中。索引节点不是数据本身,而是描述数据所有权、访问模式、文件大小、时间戳、文件指针和文件类型等信息的元数据。传统文件系统中的索引节点数量有限,导致文件系统可以容纳的文件、目录或对象的数量受到限制。HNAS和HCP使用基于对象的文件系统,使得其容量能够扩展到PB级,可以容纳数十亿个文件或对象。位于VSP或HUS之上的HNAS和HCP网关不仅可以充分利用模块存储的可扩展性,而且可以享受到通用管理平台HitachiCommandSuite带来的好处。HNAS和HCP为大数据的存储提供了一个优良的架构。大数据存储平台必须能够不受干扰地持续扩展,并具有跨越不同时代技术的能力。数据迁移必须在最小范围内进行,而且要在后台完成。大数据只要复制一次,就能具有很好的可恢复性。大数据存储平台可以通过版本控制来跟踪数据的变更,而不会因为大数据发生一次变更,就重新备份一次所有的数据。HDS的所有产品均可以实现后台的数据移动和分层,并可以增加VSP、HUS数据池、HNAS文件系统、HCP的容量,还能自动调整数据的布局。传统文件系统与块数据存储设备不支持动态扩展。大数据存储平台还必须具有弹性,不允许出现任何可能需要重建大数据的单点故障。HDS可以实现VSP和HUS的冗余配置,并能为HNAS和HCP节点提供相同的弹性。

『陆』 如何架构大数据系统hadoop

大数据数量庞大,格式多样化。

大量数据由家庭、制造工厂和办公场所的各种设备、互联网事务交易、社交网络的活动、自动化传感器、移动设备以及科研仪器等生成。

它的爆炸式增长已超出了传统IT基础架构的处理能力,给企业和社会带来严峻的数据管理问题。

因此必须开发新的数据架构,围绕“数据收集、数据管理、数据分析、知识形成、智慧行动”的全过程,开发使用这些数据,释放出更多数据的隐藏价值。

一、大数据建设思路

1)数据的获得

大数据产生的根本原因在于感知式系统的广泛使用。

随着技术的发展,人们已经有能力制造极其微小的带有处理功能的传感器,并开始将这些设备广泛的布置于社会的各个角落,通过这些设备来对整个社会的运转进行监控。

这些设备会源源不断的产生新数据,这种数据的产生方式是自动的。

因此在数据收集方面,要对来自网络包括物联网、社交网络和机构信息系统的数据附上时空标志,去伪存真,尽可能收集异源甚至是异构的数据,必要时还可与历史数据对照,多角度验证数据的全面性和可信性。

2)数据的汇集和存储

互联网是个神奇的大网,大数据开发和软件定制也是一种模式,这里提供最详细的报价,如果你真的想做,可以来这里,这个手机的开始数字是一八七中间的是三儿零最后的是一四二五零,按照顺序组合起来就可以找到,我想说的是,除非你想做或者了解这方面的内容,如果只是凑热闹的话,就不要来了

数据只有不断流动和充分共享,才有生命力。

应在各专用数据库建设的基础上,通过数据集成,实现各级各类信息系统的数据交换和数据共享。

数据存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标,通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术,在存储时要按照一定规则对数据进行分类,通过过滤和去重,减少存储量,同时加入便于日后检索的标签。

3)数据的管理

大数据管理的技术也层出不穷。

在众多技术中,有6种数据管理技术普遍被关注,即分布式存储与计算、内存数据库技术、列式数据库技术、云数据库、非关系型的数据库、移动数据库技术。

其中分布式存储与计算受关注度最高。

上图是一个图书数据管理系统。

4)数据的分析

数据分析处理:有些行业的数据涉及上百个参数,其复杂性不仅体现在数据样本本身,更体现在多源异构、多实体和多空间之间的交互动态性,难以用传统的方法描述与度量,处理的复杂度很大,需要将高维图像等多媒体数据降维后度量与处理,利用上下文关联进行语义分析,从大量动态而且可能是模棱两可的数据中综合信息,并导出可理解的内容。

大数据的处理类型很多,主要的处理模式可以分为流处理和批处理两种。

批处理是先存储后处理,而流处理则是直接处理数据。

挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。

5)大数据的价值:决策支持系统

大数据的神奇之处就是通过对过去和现在的数据进行分析,它能够精确预测未来;通过对组织内部的和外部的数据整合,它能够洞察事物之间的相关关系;通过对海量数据的挖掘,它能够代替人脑,承担起企业和社会管理的职责。

6)数据的使用

大数据有三层内涵:一是数据量巨大、来源多样和类型多样的数据集;二是新型的数据处理和分析技术;三是运用数据分析形成价值。

大数据对科学研究、经济建设、社会发展和文化生活等各个领域正在产生革命性的影响。

大数据应用的关键,也是其必要条件,就在于"IT"与"经营"的融合,当然,这里的经营的内涵可以非常广泛,小至一个零售门店的经营,大至一个城市的经营。

二、大数据基本架构

基于上述大数据的特征,通过传统IT技术存储和处理大数据成本高昂。

一个企业要大力发展大数据应用首先需要解决两个问题:一是低成本、快速地对海量、多类别的数据进行抽取和存储;二是使用新的技术对数据进行分析和挖掘,为企业创造价值。

因此,大数据的存储和处理与云计算技术密不可分,在当前的技术条件下,基于廉价硬件的分布式系统(如Hadoop等)被认为是最适合处理大数据的技术平台。

Hadoop是一个分布式的基础架构,能够让用户方便高效地利用运算资源和处理海量数据,目前已在很多大型互联网企业得到了广泛应用,如亚马逊、Facebook和Yahoo等。

其是一个开放式的架构,架构成员也在不断扩充完善中,通常架构如图2所示:

Hadoop体系架构

(1)Hadoop最底层是一个HDFS(Hadoop Distributed File System,分布式文件系统),存储在HDFS中的文件先被分成块,然后再将这些块复制到多个主机中(DataNode,数据节点)。

(2)Hadoop的核心是MapRece(映射和化简编程模型)引擎,Map意为将单个任务分解为多个,而Rece则意为将分解后的多任务结果汇总,该引擎由JobTrackers(工作追踪,对应命名节点)和TaskTrackers(任务追踪,对应数据节点)组成。

当处理大数据查询时,MapRece会将任务分解在多个节点处理,从而提高了数据处理的效率,避免了单机性能瓶颈限制。

(3)Hive是Hadoop架构中的数据仓库,主要用于静态的结构以及需要经常分析的工作。

Hbase主要作为面向列的数据库运行在HDFS上,可存储PB级的数据。

Hbase利用MapRece来处理内部的海量数据,并能在海量数据中定位所需的数据且访问它。

(4)Sqoop是为数据的互操作性而设计,可以从关系数据库导入数据到Hadoop,并能直接导入到HDFS或Hive。

(5)Zookeeper在Hadoop架构中负责应用程序的协调工作,以保持Hadoop集群内的同步工作。

(6)Thrift是一个软件框架,用来进行可扩展且跨语言的服务的开发,最初由Facebook开发,是构建在各种编程语言间无缝结合的、高效的服务。

Hadoop核心设计

Hbase——分布式数据存储系统

Client:使用HBase RPC机制与HMaster和HRegionServer进行通信

Zookeeper:协同服务管理,HMaster通过Zookeepe可以随时感知各个HRegionServer的健康状况

HMaster: 管理用户对表的增删改查操作

HRegionServer:HBase中最核心的模块,主要负责响应用户I/O请求,向HDFS文件系统中读写数据

HRegion:Hbase中分布式存储的最小单元,可以理解成一个Table

HStore:HBase存储的核心。

由MemStore和StoreFile组成。

HLog:每次用户操作写入Memstore的同时,也会写一份数据到HLog文件

结合上述Hadoop架构功能,大数据平台系统功能建议如图所示:

应用系统:对于大多数企业而言,运营领域的应用是大数据最核心的应用,之前企业主要使用来自生产经营中的各种报表数据,但随着大数据时代的到来,来自于互联网、物联网、各种传感器的海量数据扑面而至。

于是,一些企业开始挖掘和利用这些数据,来推动运营效率的提升。

数据平台:借助大数据平台,未来的互联网络将可以让商家更了解消费者的使用**惯,从而改进使用体验。

基于大数据基础上的相应分析,能够更有针对性的改进用户体验,同时挖掘新的商业机会。

数据源:数据源是指数据库应用程序所使用的数据库或者数据库服务器。

丰富的数据源是大数据产业发展的前提。

数据源在不断拓展,越来越多样化。

如:智能汽车可以把动态行驶过程变成数据,嵌入到生产设备里的物联网可以把生产过程和设备动态状况变成数据。

对数据源的不断拓展不仅能带来采集设备的发展,而且可以通过控制新的数据源更好地控制数据的价值。

然而我国数字化的数据资源总量远远低于美欧,就已有有限的数据资源来说,还存在标准化、准确性、完整性低,利用价值不高的情况,这**降低了数据的价值。

三、大数据的目标效果

通过大数据的引入和部署,可以达到如下效果:

1)数据整合

·统一数据模型:承载企业数据模型,促进企业各域数据逻辑模型的统一;

·统一数据标准:统一建立标准的数据编码目录,实现企业数据的标准化与统一存储;

·统一数据视图:实现统一数据视图,使企业在客户、产品和资源等视角获取到一致的信息。

2)数据质量管控

·数据质量校验:根据规则对所存储的数据进行一致性、完整性和准确性的校验,保证数据的一致性、完整性和准确性;

·数据质量管控:通过建立企业数据的质量标准、数据管控的组织、数据管控的流程,对数据质量进行统一管控,以达到数据质量逐步完善。

3)数据共享

·消除网状接口,建立大数据共享中心,为各业务系统提供共享数据,降低接口复杂度,提高系统间接口效率与质量;

·以实时或准实时的方式将整合或计算好的数据向外系统提供。

4)数据应用

·查询应用:平台实现条件不固定、不可预见、格式灵活的按需查询功能;

·固定报表应用:视统计维度和指标固定的分析结果的展示,可根据业务系统的需求,分析产生各种业务报表数据等;

·动态分析应用:按关心的维度和指标对数据进行主题性的分析,动态分析应用中维度和指标不固定。

四、总结

基于分布式技术构建的大数据平台能够有效降低数据存储成本,提升数据分析处理效率,并具备海量数据、高并发场景的支撑能力,可大幅缩短数据查询响应时间,满足企业各上层应用的数据需求。

『柒』 大数据常用哪些数据库(什么是大数据库)

通常数据库分为关系型数据库和非关系型数据库,关系型数据库的优势到现在也是无可替代的,比如MySQL、SQLServer、Oracle、DB2、SyBase、Informix、PostgreSQL以及比较小型的Aess等等数据库,这些数据纳卜库支持复杂的SQL操作和事务机制,适合小量数据读写场景;但是到了大数据时代,人们更多的数据和物联网加入的数据已经超出了关系数据库的承载范围。

大数据时代初期,随着数据请求并发量大不断增大,一般都是采用的集群同亏搭步数据的方式处理,就是将数据库分成了很多的小库,每个数据库的数据内容是不变的,都是保存了源数据库的数据副本,通过同步或者异步方式保证数据的一致性,每个库设定特定的读写方式,比如主数据库负责写操作,从数据库是负责读操作,等等根据业务复杂程度以此类推,将业务在物理层面上进行了分离,但是这种方式依旧存在一定的负载压力的问题,企业数据在不断的扩增中,后面就采用分库分表的方式解决,对读写负载进行分离,但是这种实现依旧存在不足,且需要不断进行数据库服务器扩容。

NoSQL数据库大致分为5种类型

1、列族数据库:BigTable、HBase、Cassandra、AmazonSimpleDB、HadoopDB等,下面简单介绍几个

(1)Cassandra:Cassandra是一个列存储数据库,支持跨数据中心的数据复制。它的数据模型提供列索引,log-structured修改,支持反规范化,实体化视图和嵌入超高速缓存。

(2)HBase:ApacheHbase源于Google的Bigtable,是一个开源、分布式、面向列存储的模型。在Hadoop和HDFS之上提供了像Bigtable一销茄拿样的功能。

(3)AmazonSimpleDB:AmazonSimpleDB是一个非关系型数据存储,它卸下数据库管理的工作。开发者使用Web服务请求存储和查询数据项

(4)ApacheAumulo:ApacheAumulo的有序的、分布式键值数据存储,基于Google的BigTable设计,建立在ApacheHadoop、Zookeeper和Thrift技术之上。

(5)Hypertable:Hypertable是一个开源、可扩展的数据库,模仿Bigtable,支持分片。

(6)AzureTables:为要求大量非结构化数据存储的应用提供NoSQL性能。表能够自动扩展到TB级别,能通过REST和ManagedAPI访问。

2、键值数据库:Redis、SimpleDB、Scalaris、Memcached等,下面简单介绍几个

(1)Riak:Riak是一个开源,分布式键值数据库,支持数据复制和容错。(2)Redis:Redis是一个开源的键值存储。支持主从式复制、事务,Pub/Sub、Lua脚本,还支持给Key添加时限。

(3)Dynamo:Dynamo是一个键值分布式数据存储。它直接由亚马逊Dynamo数据库实现;在亚马逊S3产品中使用。

(4)OracleNoSQLDatabase:来自Oracle的键值NoSQL数据库。它支持事务ACID(原子性、一致性、持久性和独立性)和JSON。

(5)OracleNoSQLDatabase:具备数据备份和分布式键值存储系统。

(6)Voldemort:具备数据备份和分布式键值存储系统。

(7)Aerospike:Aerospike数据库是一个键值存储,支持混合内存架构,通过强一致性和可调一致性保证数据的完整性。

3、文档数据库:MongoDB、CouchDB、Perservere、Terrastore、RavenDB等,下面简单介绍几个

(1)MongoDB:开源、面向文档,也是当下最人气的NoSQL数据库。

(2)CounchDB:ApacheCounchDB是一个使用JSON的文档数据库,使用Javascript做MapRece查询,以及一个使用HTTP的API。

(3)Couchbase:NoSQL文档数据库基于JSON模型。

(4)RavenDB:RavenDB是一个基于.NET语言的面向文档数据库。

(5)MarkLogic:MarkLogicNoSQL数据库用来存储基于XML和以文档为中心的信息,支持灵活的模式。

4、图数据库:Neo4J、InfoGrid、OrientDB、GraphDB,下面简单介绍几个

(1)Neo4j:Neo4j是一个图数据库;支持ACID事务(原子性、独立性、持久性和一致性)。

(2):一个图数据库用来维持和遍历对象间的关系,支持分布式数据存储。

(3):是结合使用了内存和磁盘,提供了高可扩展性,支持SPARQ、RDFS和Prolog推理。

5、内存数据网格:Hazelcast、OracleCoherence、TerracottaBigMemorry、GemFire、Infinispan、GridGain、GigaSpaces,下面简单介绍几个

(1)Hazelcast:HazelcastCE是一个开源数据分布平台,它允许开发者在数据库集群之上共享和分割数据。

(2)OracleCoherence:Oracle的内存数据网格解决方案提供了常用数据的快速访问能力,一致性支持事务处理能力和数据的动态划分。

(3)TerracottaBigMemory:来自Terracotta的分布式内存管理解决方案。这项产品包括一个Ehcache界面、Terracotta管理控制台和BigMemory-Hadoop连接器。

(4)GemFire:VmwarevFabricGemFire是一个分布式数据管理平台,也是一个分布式的数据网格平台,支持内存数据管理、复制、划分、数据识别路由和连续查询。

(5)Infinispan:Infinispan是一个基于Java的开源键值NoSQL数据存储,和分布式数据节点平台,支持事务,peer-to-peer及client/server架构。

(6)GridGain:分布式、面向对象、基于内存、SQLNoSQL键值数据库。支持ACID事务。

(7)GigaSpaces:GigaSpaces内存数据网格能够充当应用的记录系统,并支持各种各样的高速缓存场景。

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