四年前的硅谷,風投埃里森拿出一億美金來投資大數(shù)據(jù)公司,他認為Hadoop技術在未來的若干年中會從底層的數(shù)據(jù)平臺,從傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫進行遷移。數(shù)據(jù)的分析層會被全新的數(shù)據(jù)分析工具所替代,可視化層和應用分析會有更多的新工具出現(xiàn),并認為這個市場將達到幾百億美金的規(guī)模。
過去幾年,Hadoop的發(fā)展非常迅猛。我們常講大數(shù)據(jù)的四V特征,Hadoop在大數(shù)據(jù)處理上表現(xiàn)出的處理量、性能、挖掘能力的提升和碎片化處理能力,使其得到越來越廣泛的應用。
傳統(tǒng)的企業(yè)有若干個主機,用于銷售、運營管理等等,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過ODS層,將數(shù)據(jù)從多個業(yè)務系統(tǒng)中集中起來,進行清洗、轉換等集成操作,然后將過加工的數(shù)據(jù)進入企業(yè)IT架構的核心——數(shù)據(jù)倉庫進行統(tǒng)計、挖掘和分析。最后用可視化工具進行展現(xiàn)。這是傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫的架構,經(jīng)常采用主流的甲骨文等數(shù)據(jù)庫技術來實現(xiàn)。
Hadoop作為數(shù)據(jù)倉庫組成部分的四個驅動力
互聯(lián)網(wǎng)公司早年的時候,是把Hadoop做在數(shù)據(jù)倉庫的核心,比如Facebook早期的時候是從服務器采集是通過實時的日志的采集工具,經(jīng)過Hadoop把Hadoop作為數(shù)據(jù)分析工具,呈現(xiàn)把結果放在甲骨文中做展現(xiàn)。
互聯(lián)網(wǎng)公司之所以這么做,是因為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量大到在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫不能處理,F(xiàn)在傳統(tǒng)的企業(yè)也面臨同樣的問題,將Hadoop作為數(shù)據(jù)倉庫主要組成部分有四個驅動力:
效率:傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫技術已經(jīng)面臨非常繁重的數(shù)據(jù)分析任務,處理的延遲從一天到了一周。
成本:傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)架構成本動輒幾千萬。Hadoop可以實現(xiàn)成本若干倍的降低。
數(shù)據(jù)來源多樣:視頻、音頻等企業(yè)非結構化數(shù)據(jù)來源增多。MapReduce對于非結構化或半結構化數(shù)據(jù)的讀取非常有效。
數(shù)據(jù)分析需求的演進: 數(shù)據(jù)分析不再只滿足于統(tǒng)計。使用Hadoop的技術,能夠對數(shù)據(jù)進行深度的挖掘和分析,實現(xiàn)對未來的預測。
Hadoop改變企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫架構的線路圖
第一步:數(shù)據(jù)倉庫的補充
2011、2012年的時候 Hadoop主要是作為數(shù)據(jù)倉庫的補充在做數(shù)據(jù)的清洗。這一層Hadoop很擅長。Hadoop的優(yōu)勢是能夠把計算任務對全要素進行統(tǒng)計分析,這是方式非常適合簡單的場景,早年Hadoop的最佳用途是作為ETL的平臺。
第二步:逐漸進入核心
隨著Hadoop生態(tài)系統(tǒng)逐漸完善,有更多的數(shù)字化工具支持Hadoop, Hadoop開始進入數(shù)據(jù)倉庫的核心領域。有些企業(yè)開使用Hadoop來直接做數(shù)據(jù)可視化,在有些行業(yè)中已經(jīng)開始用Hadoop逐漸取代傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫來建立數(shù)據(jù)倉庫。從整個的數(shù)據(jù)倉庫的架構來看,有一半的架構已經(jīng)開始被Hadoop覆蓋了。
第三步:Hadoop使資源管理變?yōu)榭赡埽罱K將取代企業(yè)完整的整據(jù)倉庫
在一兩年之內有些企業(yè)完整的數(shù)據(jù)倉庫架構都可能會被Hadoop取代掉。
過去企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫的時候任務很繁重,系統(tǒng)效率低下。造成這種狀況的重要原因是,客戶把過多的負載放在數(shù)據(jù)倉庫上面,數(shù)據(jù)倉庫本身又沒有資源配合的方式。
Hadoop2.0推出了管理框架,使得資源管理變成了可能,使得數(shù)據(jù)倉庫支撐多個部門的數(shù)據(jù)分析和訪問更加高效。舉例來說,每個部門的業(yè)務都是動態(tài)創(chuàng)建虛擬集群實現(xiàn)的,每個集群都有一定的資源配額,這樣的配額用時不會超過這個配額,使得用戶任何的負載不會影響其他的用戶,這成為數(shù)據(jù)倉庫里一個重要的實現(xiàn),數(shù)據(jù)倉庫完全平滑,24小時不間斷運行的保障。過去上千人在訪問Hadoop的時候,也是通過調度機制實現(xiàn)的,隨著Hadoop2.0的出現(xiàn)和資源管理能力的提升,通過資源管理層可以方便的配置資源。
我們可以設定CPU的內存和存儲資源,每個部門使用的時候有配額的最低保障。當另外一個部門的用戶上線使用的時候,比如創(chuàng)建了一個集群,這時會把你的部分資源還給后面的第二個用戶,原來第一個用戶的資源被收縮了,更多的用戶進來的時候,第一個用戶的資源被進一步收縮,收縮到一個最低的指標。一方面充分保障了每個用戶最低資源的配額,第二也保證系統(tǒng)整體運行的情況下可以充分有效利用整體的計算資源。
云計算和
物聯(lián)網(wǎng)使得數(shù)據(jù)呈現(xiàn)兩個主要特點。首先,數(shù)據(jù)在沒有人工干預的情況下24小時不間斷的產(chǎn)生;第二數(shù)據(jù)并發(fā)量高,使得單一的統(tǒng)計已經(jīng)不能滿足用戶要求,對數(shù)據(jù)模式的分析和深度挖掘的要求增強
現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)處理不光需要做統(tǒng)計,而是需要做機器學習,快速地檢測出異常的狀態(tài)。
比如在交通行業(yè)部署的實時監(jiān)控平臺,這是一個發(fā)展得比較成熟的案例,在全國已經(jīng)得到了廣泛部署。其主要用途是把路面上裝的攝像機的照片和分析出來的車牌等信息,實時的傳送到中心的大集群中,然后把所有的車流信息實時匯總至省級集群部署,通過流處理形成實時的應用,比如說區(qū)間測速、實時路況、公安部實時布控的應用等。相關數(shù)據(jù)也會進入到數(shù)據(jù)庫,對外提供車輛軌跡的查詢,實時路況的檢索,比如行車分析和交通管理的應用等。
過去在常見的部署架構中由數(shù)據(jù)集群做實時的處理時,包括應用和查詢的功能,數(shù)據(jù)會經(jīng)過蜂窩隊列,分布量是非常高的,單節(jié)點的服務器可以支撐一秒鐘十萬條結果的插入,基本上是滿負荷。
傳統(tǒng)的流處理加上Hadoop,可以解耦前端應用和后端的分析應用。由于分布隊列的吞吐量很高,可以在幾百萬個地方寫入,可以基本滿足上千萬傳感器同時傳送峰值的壓力,后端的是流處理的引擎做數(shù)據(jù)分析。
我們把數(shù)據(jù)流按時間切片,每個小切片一百毫秒左右。我們需要在數(shù)據(jù)經(jīng)過這個流的時候在流上直接做異常檢測,包括多種算法,最基本的是希望將這些算法直接移植到流上,實現(xiàn)流式的異常檢測。這里面有一個挑戰(zhàn)是,剛開始出現(xiàn)的異?赡懿⒉粶蚀_,盡量要避免誤報的情況,通常會用SQL來做聚合和預先的數(shù)據(jù)處理,而Spark可以實現(xiàn)小片的批處理流程,我們在小的批量上能夠實現(xiàn)延遲是一秒鐘內可以發(fā)出告警。
這種方式的好處是可以對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)實現(xiàn)綜合的分析,都同在一個數(shù)據(jù)庫中,可以在上面用完整的統(tǒng)計分析的挖掘,包括可以做計算和預測,這些分析超出了以前統(tǒng)計的范疇,而且需要歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的分析。這個領域今年可能會是比較熱門的領域,預計這個模式在
物聯(lián)網(wǎng)實時處理上得到更加廣泛的應用。
三、大數(shù)據(jù)技術能給我們的生活帶來什么
我們把數(shù)據(jù)源分兩大類:
1.人的行為產(chǎn)生的數(shù)據(jù):包括網(wǎng)上購物、通過運營商通話、發(fā)微信都會留下數(shù)據(jù),這些分析無外乎是給客戶提供更好的服務,或者是幫助商家更準確的找到客戶進行精準營銷;
2.機器產(chǎn)生的數(shù)據(jù):幫助發(fā)現(xiàn)一些客觀規(guī)律,比如說交通的模式是怎樣的,用電的消耗量和氣侯和電網(wǎng)的關系是怎樣的,也對數(shù)據(jù)進行分析和能夠做實時報警和診斷優(yōu)化生產(chǎn)線的流程提供依據(jù)。
數(shù)據(jù)分析和挖掘開始出現(xiàn),目前還不是主流。大數(shù)據(jù)描繪的場景是能夠進行預測,這逐漸開始成為事實。
人流密度實時預警
比如通過對基站的數(shù)據(jù)基本上可以比較粗的定位人的大致位置。通過對數(shù)據(jù)進行密度的統(tǒng)計,可以非常迅速的找出區(qū)域內部密度的值,基礎值是每個基站每英里多少個用戶數(shù),這是基站可以提供的數(shù)據(jù),利用這個數(shù)據(jù)可以非?斓闹廊巳旱拿芏。
也可以利用銀聯(lián)的數(shù)據(jù),我們的合作伙伴用銀聯(lián)的數(shù)據(jù)把上海的商圈都找出來了,商圈是根據(jù)過去三個月銀聯(lián)的刷卡記錄,根據(jù)消費額、消費地點以及消費商戶的類別進行統(tǒng)計的,上海14個商圈是比較密集的,有些商圈我們也沒去過,比較偏遠的反而是商圈。上海的架構看基礎是衛(wèi)星城的架構,和北京不同,周圍有很多密集的商圈。
這個數(shù)據(jù)也可以做人群的預測,商圈是人群密集的地方,隨著踩踏事件的出現(xiàn),公安的客戶也來找到我們,發(fā)現(xiàn)這個數(shù)據(jù)對他們很有用,因為我們可以統(tǒng)計節(jié)日間實時的刷卡記錄,可以判斷晚七點到九點消費集中的區(qū)域,這些區(qū)域是人。
垃圾短信分類
利用流式的機器學習做垃圾短信的分類,在流上做實時的檢測,速度是非?斓,可以流上實時的實現(xiàn)。運營商所有的短信經(jīng)過流式系統(tǒng)可以迅速的判斷出哪些消息是垃圾短信,來凈化現(xiàn)在運營商的垃圾短信泛濫局面。
消費者行為預測
機器學習類:協(xié)同過濾、相似度主要是比較商品間的相似程度進行推薦,一些新的應用也比較有趣,像是基于時序關系的預測。每次消費行為和時間是有關的,一個人經(jīng)常跑到陸家嘴有一個明顯的地方,帶著小孩會去海洋公園玩一下,有時看東方明珠看一下,然后去正大廣場吃個午飯,這是統(tǒng)計出一個模式,這是時序相關性,我們可以對客戶推送一些比較精準的廣告。
總結
我們看到Hadoop主要的用途是數(shù)據(jù)倉庫中,未來會逐漸的開始把更多的負載牽到上面來;第二物聯(lián)網(wǎng)逐漸的興起,針對一些挑戰(zhàn)我們需要在流上做更強的分析和機器學習,這種新的架構也層出不窮;第三是全新的集群的應用?梢灶A見的是,隨著云計算和物聯(lián)網(wǎng)等技術的不斷發(fā)展,利用大數(shù)據(jù)的分析能力實現(xiàn)對未來的洞察將逐漸成為現(xiàn)實。
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本文標題:大數(shù)據(jù)的典型應用場景及展望
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