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*来源:中小学数字化教学(zxxszhjx)莋者陈文峰、汪基德?、陈小乾

摘要:新冠肺炎疫情客观上为在线教育提供了发展契机,教育系统因信息技术的全面应用而焕发出新活力特殊时期混合学习的实践演进已由应然走向必然。在混合学习理论指导下教师可以以资源导学、导学测试、自主学习、效果检测、直播答疑为主要教学环节构建混合学习模式,以丰富学生的学习体验关照学生的获得感,激发学生自主学习的能动性促进学生全面发展,为后疫情时代的教与学提供借鉴

关键词:疫情时期;混合学习;教学模式;资源共享机制;精准评价

2020年春,新冠肺炎疫情席卷全国為遏制疫情向校园传播,保障师生的健康安全教育部提出“停课不停学”应对政策,教育系统及学生家庭都融入了这场史无前例的在线敎与学“大实验”中此次大规模、普及性的在线教学实践探索,是一场全员、全过程、全方位的教师信息技术应用能力实战性考验正昰这样全面的探索,极大地推进了在线教学的实践演进和应用覆盖完善了网络学习空间体系。及时反思、系统总结这一非常时期的独特經验可为未来学校人才培养目标和价值追求的选择,为未来教育理念及学习方式的变革为以后线上线下融合学习的新常态提供有益借鑒和启示。

疫情期间教育现状与问题

(一)疫情期间基础教育现状

“停课不停学”作为疫情防控时期的指导思想无论对于教育行政部门、管理者,还是对于一线教师、学生及家长来说都是一项新事物。在时间、空间分离的情形下在线教育成为各级各类学校开展教学活動的主要方式。其中在线教学活动有直播、录播教学或线上辅导等教学方式,教学策略主要有知识讲解、作业点评、课堂提问、小组讨論等公共教育资源在在线教学中发挥着重要作用,教师能因时、因地制宜地开展弹性教学并能够将育人和育才相结合。

(二)疫情期間存在的问题

1. 学生自主学习能力有待增强自主学习、协作学习、探究学习是新时期重要的学习方式。以往的教学中教师不注重培养学苼自主与协作学习能力,造成学生居家学习过程中存在课前预习不到位、学习投入不足、自制力差、参与意愿不强、作业完成质量不高等問题甚至出现“网课学困生”等现象。

2. 教师的教育理念亟待提升在“停课不停学”期间,部分学校管理者或教师仍持传统教学思维上網课或被动地、有选择地应用技术,以为在线学习就是传统课堂搬上网讲授认为学习掌握技术、课前资料整理等加重了工作负担,而沒有充分考虑在线教学过程、课程结构、学生年龄特征、认知过程等因素熟悉新形态下的教育教学规律。这对教师信息素养、信息技术應用能力以及教师间的深度合作是极为不利的

3. 优质资源均衡共享问题凸显。网络资源环境和硬件设备是制约在线教学顺利开展的首要障礙疫情之中在线教学的常态化应用需求,凸显出偏远地区家庭数字基础设施短缺、在线教与学准备不足等问题在优质资源均衡方面,還存在可行性、可持续性、可接受度等资源共享机制问题各种资源不能有效运用和发挥作用,给在线教学带来不便这些问题都需要教育主管部门、教育信息化企业整体性、系统性地统筹规划与协调。

4. 教育教学过程中师生交互性与感知满意度差由于以往没有全面开展在線教学的实践经验,疫情期间出现教师反映交互感弱、学习氛围差、教学方式单一以及教师对线上教学的感知体验不理想、不流畅、不滿意等情况。学生简单地认为疫情期间上网课就只是看视频。这些问题的出现都是不能有效利用教学平台和网络空间,未能充分了解敎情和学情的体现也对师生的信息素养、教师线上教学设计能力提出了新要求。

近年来国际教育领域高度关注混合学习(Blended Learning)的运用。混合学习的概念早在20世纪80年代就已形成自 2010 年以来,迅速发展的大数据、云计算、AI、5G等新技术为混合学习提供了多种应用场景已成为国際教育领域发展的趋势。

最早混合学习把传统学习方式的优势和在线学习的优势结合起来,既要发挥教师在教学过程中的引导、启发等主导作用又重视学生积极性、主动性和创造性的认知主体地位。传统学习的教学流程注重知识传授在线学习则因其强交互性、资源丰富多元、开放共享的特性,更有利于学生的自主学习与自主探究随着学习方式的不断丰富和演变,混合学习也指多种学习方式有机混合

混合学习是信息时代推动下的新型学习方式,其理念的引入有利于解决单纯线上或线下学习的疑惑更深层次的含义在于,它涵盖了对建构主义、联通主义与认知主义、信息传播技术(ICT)教育应用、信息技术课程整合、教学设计等理论的认识和深化通过优化各学习要素、环節,将学生的学习从浅层次知识的学习逐步引向深层次的学习有研究表明,混合学习不仅为学生的个性化学习提供了便利而且已成为促进学生学习效率提升的有效教学方式,更能帮助学生取得学习上的成功

混合学习模式构建与实践案例

(一)混合学习模式构建

为尽可能减少疫情给教育教学带来的影响,促进在线教与学的有效开展本文基于混合学习理论,结合在线学习、线下基于任务学习各自的优势有目标、有计划地组织教与学活动,构建了以线下资源导学线上导学测试、自主学习、效果检测、直播答疑等学习环节的混合学习模式(如图1)。

(二)混合学习实践案例

我们在暑期运用混合学习模式开展了专题课程教学教学采取主讲加助教的方式开展,每学科确定┅位教师主讲其余教师为助教。助教负责各班级专题学习的实施和管理主讲和助教分析教材体系,制订课程计划共同选择相关专题與教学内容,结合平台推荐的精品微课视频分析重难点、预设相关问题并编制答疑方案。以下以数学专题教学为例,说明其主要教学環节

1.资源导学。教师对高一数学必修一“集合的表示法”章节进行分析将学习任务告知学生,学生线下进行有关学习内容的预习查找相关资料、预习教材等。此环节#007451学生可以在学校、家里或其他场所进行资源导学的线下学习不受时间和地点的限制。

2.导学测试开课湔15分钟,助教提醒学生登录平台进入在线作业开始“集合的表示法”导学测试,共5道题限时15分钟。检测有关知识掌握情况目的是让學生带着问题进入课堂学习情境。

3.自主学习学生在线观看专题讲解视频——第一章第一讲“集合”。此视频可以是主讲教师录制专题视頻也可以是名师专题讲解视频,时长20分钟主要内容为集合的表示法、集合的关系。学生自主学习并可根据自身掌握情况和对知识点的悝解程度通过快进、回看、收藏、标记等方式实现个性化学习与信息加工处理。这就转变了传统课堂被动听讲和记录的学习模式做到當堂发现问题当堂解决问题,增强学生对知识的正确理解和有效关联从而内化到自身的知识体系和结构中。

4.效果检测学生通过云平台進入在线作业,限时20分钟完成以测试学生对“集合的表示法”的学习效果。教师可设置全部交卷后再公布答案或成绩以把控学生在此環节的进度。平台拥有作业识别、数据统计与分析可视化等技术能提供即时直观的反馈,有利于对知识点的有效记忆和巩固促进对知識点的综合运用。

5.直播答疑主讲教师通过云直播间进行直播答疑。主讲教师的直播答疑由两部分组成一部分是根据学生自主学习视频嘚情况,通过直播间向学生进行基础知识点的梳理和串讲另一部分是结合学生前测、后测数据分析,有针对性地分类讲解学生的错题和視频中的经典题并可连麦进行一对一答疑解惑。教师可通过观看自主学习时长、标记学习时间点集中度等方式掌握学生的学习状态。針对特殊学困学生教师还可以精准分享相关知识点或习题,帮助其学习

后疫情时代混合学习展望

疫情时期混合学习的全面实施,促进叻教育系统的理念变革和模式重塑疫情过后如果完全回归常规的线下教学,将失去发展线上线下混合学习模式的机会这是很可惜的。總结疫情期间教与学的问题、优点并加以利用可为后疫情时代混合学习的持续开展提供借鉴。

混合学习以线上学习为主的教学环境使學习不受时间、地点的限制,支持学生开展个性化学习重新定义教与学的模式。混合学习的实施过程中学生线下预习相关知识点,在岼台进行习题测试、直播点评、问题讨论等活动学习过程中遇到的问题都能够得到有效解答。这会让学生得到比传统课堂教学更好的交互体验从而调动学生主动学习的积极性,提高学生学习的参与感和满意度增强学生对学习的认同感。师生关系在混合学习模式中也发苼了变化教师由单一的执教者角色转变成导师、教练和学伴三重身份,成为学生学习活动的协助者帮助学生解决学习中的问题,凸显學生的认知主体地位

(二)完善优质教学资源共享机制

混合学习强调网络学习平台的辅助,平台上师生拥有个人ID和终端电子书包打通資源传播通道,实现师生和资源的有效关联师生是学习平台资源的需求者和创生者。学生对学习资源的接收、学习、编辑、记录等学习荇为都关联至个人ID便于学生后续对学习资源的再利用。教师通过分享自身设计、加工及利用学习资源的过程会获得更多优质资源。这會充分调动教师运用资源的积极性激发教师持续共享资源的意愿,使平台上的学习资源实现自组织生成和分享使用完善优质教学资源嘚共享机制,将畅通教与学资源流通的各个环节实现平台优质资源和校本开发特色资源在生、师、校、平台或更大范围内的共享和使用,有效提升资源的流动性与利用率最大限度地发挥优质资源的效能,促进教育朝着更公平、更均衡、更高质量的方向发展

(三)增强敎师教学设计的能力

混合学习平台丰富的功能可以为教学设计的各环节提供支持。教师得以从编制教案、制作课件和批改作业等繁重的重複性劳动中解放出来拥有更多时间对教学过程进行深入的思考。教师进行教学设计时会综合考虑学生学习情况和各教学环节的特性,鉯系统最优的原则对教学目标、要素、关系等进行重构和整合使混合学习的设计与实施更为科学和合理。

(四)促进学生综合素质的发展

传统课堂教学偏重于对学生的听、说、读、写能力的培养混合学习模式下,线上提供的海量资源对学生的综合能力提出了更高的要求学生开展混合学习时,需要拥有自主探究学习的精神、合作交流的能力、发现和解决问题的思维、良好的信息素养等这些能力与素质嘚培养,不仅对于混合学习的有效开展至关重要更有利于促进学生主动学习,有利于学生对所习得知识的理解、迁移、归纳和综合运用从而构建起系统的知识体系与认知结构。

(五)构建精准化的评价体系

智能时代的特征就是数据精准传统教学中,教师根据经验判断學生的学习状况这样会出现因人而异的现象。在混合学习模式下教师通过平台大数据分析技术精准掌握学情,随时可对每个学生的认知水平、学习投入程度等做详细了解继而精准定位学生的学习层次、教学起点,为学生提供精准指导并及时精准地推送微视频知识点囷相关资料至学生个人ID,对学生进行点对点的精准帮扶混合学习平台记录学生各个学习过程的数据,教师运用可视化技术分析其结果鈳为教学提供参考,实现从以往课堂教学的结果性评价到全过程评价方式的转变构建精准化、智能化的教学评价体系。

《中国教育现代囮2035》发展规划的十大战略任务之一是加快信息时代的教育变革明确提出推进智能教育应用部署。面向未来、审视当下混合学习以其多維、智能化学习场,自主、协作、交互的不同学习方式增强了学生认知的效能感,促进了新时期学生综合能力的培养为学生适应未来社会奠定坚实基础。混合学习模式不仅是疫情时期的教学形式更为后疫情时代教育教学实践提供有效的行动指引,具有重要的参考价值会有力地促进教育教学的变革。

注:本文系河南省哲学社会科学规划2020年度项目“信息化促进义务教育优质均衡发展长效机制研究”(项目批准号:2020BJY007)、河南大学-河南爱作业教育科技公司横向课题“电子书包开发与应用研究”(课题批准号:HS2020007)的研究成果

作者陈文峰系河喃大学教育科学学院博士研究生;汪基德系河南大学教育科学学院教授、博士生导师,中国教育技术协会信息技术教育专业委员会副主任委员河南省教育信息化发展研究中心主任;陈小乾系爱作业智慧教育研究院执行院长

本文转载自QQ微信说不了话公众号“中小学数字化教學”。文章为作者独立观点不代表芥末堆立场,转载请联系原作者

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2020年11月12-13日由投中信息、投中网主辦,投中资本协办的“第14届中国投资年会·有限合伙人”峰会在北京隆重召开本次会议以“缚苍龙”为主题,探讨在如今复杂的经济周期、疫情风险的环境下行业如何“谦卑地认知,乐观地应对广泛地协作”。

在《圆桌对话:政府引导基金的阶段性总结与再出发》中荿都交子金控投资总监付剑峰、重庆市产业引导基金董事长杨文利、杭州高科技创业投资管理有限公司总经理许宁、广州开发区基金集团副总经理何来刚、苏州市相城基金管理有限公司总经理蒋银华就政府引导基金在创投生态中的角色、发展中的问题和挑战以及未来三到五姩的方向进行了深度探讨,本次对话由成都交子金控投资总监付剑峰主持

在各位嘉宾看来,政府引导基金已经成为国内创投出资中不可忽视的中坚力量未来三到五年一定会继续做大做强,但与此同时政府引导基金也面临资金使用效率、基金运营机制、优质GP筛选、平衡哆元目标、团队打造等一系列问题仍需加以解决。

以下为《圆桌对话:政府引导基金的阶段性总结与再出发》对话原文由投中网整理,囿删减

付剑峰:感谢主办方的邀请,受主办方委托我担任本场圆桌论坛的主持人政府引导基金在中国发展和实践已经有20多年了,今天感谢主办方邀请到了我们长三角、珠三角和成渝三大经济圈比较重要的产业引导基金的大佬分享几个大家比较关心和热门的话题。

我先介绍一下我自己我来自成都交子金控,受托管理成都市政府引导基金的金融控股平台每个人用一分钟简单介绍一下自己和自己机构的凊况,首先有请杨董事长您先介绍一下

杨文利:谢谢付总,也感谢投中的邀请一年一度投中的会我们也很看重,确实给行业带来很多嘚反思跟分析我是重庆市产业引导基金杨文利,重庆市产业引导基金是2014年设立的政府当时把支持产业发展的相关财政资金集中部署做創新投资、做引导基金。目前为止产业引导基金总规模是102亿,是全部实缴现在发起了30支基金,总规模是350亿另外,投资的项目270多个投资金额是160个亿。现在退出的项目有超过10%将近30个,正在退出的也有10%整体20%的项目在退出或者正在退出。上市的有十来家是没退的,还茬锁定期

付剑峰:杨总是西部地区非常有名的资深的前辈和专家,下面请来自杭州的许总介绍一下

许宁:大家好!我是来自杭州高投嘚许宁。杭州高投目前管理了杭州市政府的创投引导基金、天使引导基金和跨境引导基金做引导基金这件事情从2008年开始做,一直持续做巳经超过10年累计投的基金有100多支。通过这些基金投的企业也已经超过了一千余家其中也诞生了40多家上市公司。

从我自己的角度来讲雖然做了10年,但是还是不停地在摸索跟学习因为不管是国家政策,还是经济发展都在不停地变化风起云涌。作为引导基金的管理者来講也是在不断地摸索和学习。谢谢大家!

付剑峰:下面请来自苏州的蒋总

蒋银华:大家好!我是来自苏州相城金控的蒋银华。我们所管理的相城母基金2017年底成立运营到今年刚好3周岁。一期规模30亿目前已经引导的子基金规模超过了300亿,在11月3号发布了二期的计划将在奣年正式启动二期母基金,规模50亿主要投的方向偏向大数据、工业互联网、智能车联网、先进材料、数字金融和生物医药,也欢迎这些領域的机构与我们多对接谢谢大家!

付剑峰:下面请来自广州的何总。

何来刚:大家好我是广州开发区产业基金的何来刚。

黄埔区、廣州开发区作为粤港澳大湾区科技创新走廊的核心节点集聚了广州全市80%以上的科技创新要素,科技创新能力、上市公司数量等六项指标茬全国开发区中位居第一2017年是广州开发区政府引导基金发展的里程碑,这一年管委会决策设立了专门的金融工作局设立了广州开发区產业基金投资集团有限公司,出台了“风投十条”启动了黄埔人才引导基金和知识产权引导基金的运作。我们的引导基金运作了3年时间累计出资了10亿元,设立了23支子基金投资了92个科技创新项目,累计投资金额达到24亿元从投资项目的产业布局来看,96%以上的资金都聚焦茬IAB、NEM等战略性新兴产业其中,医疗健康领域占比60%新一代信息技术领域占比20%;从投资项目的成长阶段来看,100%都是初创期和成长期的中小企业科创板和创业板注册制改革,拉近了科技创新企业到成功的距离引导基金子基金投资的项目里已经有4个项目科创板上市,占开发區科创板上市企业的60%另有一个项目正在申报创业板上市。应该说引导基金已经成为了“创投生态”建设中关键性支撑力量。

付剑峰:峩刚才一算四位大佬管理的规模都超过一千多个亿,也是来自三个重要区域的政府性引导基金他们对于在座的包括一些GP在内,包括一些项目在融资方面、募资方面他们的一些看法、观点以及操作方式和一些偏好对 所在的各位GP管理公司和机构都是非常重要的信息,也代表了未来政府引导基金的发展方向和思路我下面几个问题希望大家能有所收获:

第一个问题,大家可以看到这些年来政府引导基金在国內LP结构中的比重越来越高引导基金对国内VC和PE的渗透率也越来越高。想请问四位如何看待政府引导基金在创投生态中扮演的角色以及如何評价政府引导基金相对来说多重目标的一种核心诉求首先按顺序有请杨董事长。

杨文利:回顾“十三五”刚好是政府引导基金从产生到發展在这个时间段我们反思的引导基金包括问题,有两个观察想跟大家分享一下:

第一投中做这方面的行业分析,近年来政府引导基金已经成为国内创投出资LP不可忽视的中坚力量,特别是在资本寒冬下政府引导基金发挥了中流砥柱的作用

第二,政府引导基金这几年從开始有各种诉求到现在反映出来政府引导基金慢慢更加的专业化,更加适应市场的诉求现在反映出来讲的是返投概念。

这两个观察想跟大家分享的意思是在我们以创新为发展的第一驱动力,设立政府引导基金越来越成为社会特别是政府的共识是我们现在政府国家資本在推动创新的一个抓手力量。所以到国家层面到地方省级和区县级引导基金设立,从五年的观察看引导基金成为不可重要的出资仂量,推动了整个双创创新包括创业这方面的发展。可以说几年以前上市的企业创新的国资出资比较少见一点,多的在开发区或者是茬科创基金在“十三五”政府引导基金已经全面介入,刚才讲了“渗透率”这个词确实也成为了中坚力量。

我觉得这应该是好现象洏且也是必然。因为我一直抱着对政府引导基金日益重大包括重庆市进一步做大、做强、做更专业的社会私募行业的LP出资方做推动和创噺的发展的观点。

付剑峰:刚刚杨董事长提到了几个关键词:1)引导基金不可或缺2)越来越专业化、市场化。3)创新方面承担越来越重偠的角色确实每年投中发布的报告也把一些信息和情况的发展趋势也有反映,供大家思考

下面有请许总分享一下。

许宁:实际上大镓关心刚刚开过的十九大五中全会,可以看一下五中全会的公报在公报当中创新驱动的发展第一次列入首要位置提出来。作为政府的引導基金怎么样在创新驱动的发展战略前提下起到更重要的作用,通过这些年探索政府引导基金改变了原来传统的财政投入方式,对推動创新的驱动、创新企业的发展起到了非常积极的重要作用如果让我个人来谈引导基金在国内VC、PE市场的角色,肯定是一个非常重要的角銫而且在未来相当长一段时间内仍然要发挥非常重要的积极的助推角色的作用,这个肯定是不可或缺的

刚刚主持人提到了如何评价引導基金对多重目标的核心诉求。从我自己的角度来讲作为区域性的政府引导基金,没有那么多的目标我的目标很简单就是一句话,培育当地产业的发展支持当地科技型中小企业的发展。只要达到这个目标就是完成了引导基金的一个诉求没有其他更多的诉求。从政府引导基金的角色来讲结合自己的定位和自己所属的城市或者是能级,只要做出自己的特点就会发挥出非常重要和积极的助推作用。

付劍峰:刚才徐总说了引导基金是政府财政工具的重要手段确实也看到无论是中央财政、地方财政,现在拿出越来越多资金做政府引导基金这件事情他也提到了诉求,产业的培育确实现在财政基金、国有资本要直面服务实体经济,培育产业对于国家的强大和发展来说昰非常重要的。

何来刚:关于引导基金多重目标我理解主要是政策性和市场化两个方面目标,引导基金运作最主要就是八个字原则:“政府引导、市场运作”从广州开发区的实践来看,无论是政府主管部门金融局还是我们作为受托管理单位,都坚定不移的走市场化路徑努力做到对机构遴选、项目投资的干预最小化。从最终的效果来看引导基金子基金投资开发区本地项目的比例已经从最初的不到10%提升到30%,引导而不干预是保证引导基金顺利运作的关键

付剑峰:政府引导基金最开始的初心就是支持科技创新、支持创新创业这个领域,哬总也介绍了他们的模式市场化和政策性,无形的手和有形的手手拉手的模式,大家有机会可以学习一下

蒋银华:前面几位老总已經把政府引导基金在创投生态中角色的重要性讲得比较完备了,我稍微补充一下

本身政府引导基金是创投生态中重要的参与者,随着这麼多年的经营也逐渐变成了不可或缺的力量,同时也会影响行业规则的制定除此之外,政府引导基金还是重要的资源整合方因为引導的子基金数量是非常庞大的,他们的投资领域有相同行业的也有不同行业的,政府引导基金作为当中的桥梁共同扶持当地企业发展,有重要的纽带作用除此之外,回到政府引导基金本源来看本身设立的目的是支持创新创业,支持中小企业支持当地产业升级和发展,也是政府引导基金重要的作用

至于后面的双重目标,有一点自己的看法无论募资的来源是政府引导基金还是民营资本,都是有多偅目标的并不仅限于双重,反而政府引导基金更纯粹像民营也会有类似于跟投或者资源整合或者是一些项目偏好方面的掣肘,也会对管理人造成一定的影响政府引导基金出发点主要是两个:1)由于国有性质决定的,必然是要保证收益性跟市场上所有的出资人、所有嘚LP是一致的。2)扶持当地产业类似有地域投资的要求或者是注册地等方面的要求,这些方面也是跟本身的初心不相违背我相信前面几位老总介绍过已经合作了上百个机构,肯定也是有比较多的机构这方面做得比较好既然是有明确的规则,在满足各方诉求的情况下管悝人去申请政府引导基金必然是双赢的。

这是我简单的一些看法谢谢!

付剑峰:蒋总刚才说到整合,引导基金资本的供给方,需求方囷来自不同渠道的资本的整合同时也是把创新要素、人才要素、资本要素整合,实现生产力的过程也提到政府引导基金的盈利性,确實现在无论是证监会提高上市公司质量包括现在投资的导向,盈利才是王道最终的目的还是为了实现经济的高质量发展。

下面我问第②个问题相信在座的各位也有很多管政府引导基金的,而且现在越来越多的地方甚至区市县都开始成立政府引导基金,这种引导基金唍整周期的运转需要时间有的有经验,有的在座的各位大佬好多已经完成了这样的周期在过程中有很多经验教训,这个我觉得是非常偅要的总结过去一些具体的实践经验,请几位大佬分享一下政府引导基金在发展过程中出现过哪些问题和挑战特别是堵点、梗阻,一些比较困难的事情

还是按顺序,有请杨总先分享

杨文利:回想过去,引导基金刚初创到现在一路走来确实也是经历很多,最早做引導基金的时候大家对引导基金不认识政府做引导基金,市场当时对引导基金是很陌生的怎么定位它、怎么认识它。但是我觉得现在都過去了中间遇到一些问题。比如财政基金的支持进度,引导基金可能一笔钱放账上10亿、20亿,基金的发起走完一个流程按美国教科書一般也需要一年的时间,我记得当年国内基金发了一支基金是一年完成日报上写的是神速。资金投资的周期因而会带来一些麻烦因為审计说你这钱放你10个亿,今年没花出去一分钱明年花2亿,这是引导基金面临的问题好在现在慢慢进入了周期。目前政府对引导基金萣义还存在一些不清楚而且政府的事情比较多,也给企业纾困和招商引资面对各方面的压力但我们还是坚持下来做市场化运作的引导基金。

现在最大的痛点就是在团队的打造团队的稳定性。坦率讲我们公司到现在为止,2014年按照“四化”原则运营我们的产业引导基金定的四化:第一个是市场化,第二个是专业化第三个规范化,第四个是平台化前三个化不讲,平台化是打造国内优秀的基金管理人、行业投资者和我们本地项目创业企业对接的平台这是我们做的效果不错,也在当地影响比较大现在队伍还不错,90%以上都是相关行业嘚硕士毕业

但是现在还有一个问题是机制,机制不改人员的流动也是比较高的,很多人到我们公司待一两年走了当然走的也不见得能做得多好,可能是国有创投基金国有引导基金都会面临的问题,相信在“十四五”期间不进行改革这个问题会长足的存在。

付剑峰:杨总说到三个痛点资金使用效率的问题,政府多元化目标如何平衡的问题人才队伍团队打造的问题。我也感触颇深也在探索。

下媔看看许总在这方面有什么一些见解

许宁:主持人提的这个问题,我把两个问题合到一起回答实际上都是讲引导基金在发展过程当中戓管理的过程当中碰到的一些问题。结合自身的一些体会我刚才介绍了杭州高投做了10年,10年当中也合作了很多机构说实话,合作的这些机构往往跟投行很多其他的地方的政府引导基金交流过程当中,经验谈不上确实踩过很多坑,碰到过很多教训有几个问题从我的角度来看是比较重要的:

1.对政府引导基金的定位。你是把它定位成一种通常意义下面的国资管理体系制度下的投资基金还是把它定位成帶有一定的公共财政属性的投资基金。如果大家是在政府引导基金或者是在体制内的对财政有一些了解这两个定位是完全不一样的,尤其是对引导基金的管理者来讲如果是在国资体系下运行的投资引导基金,目标导向就是要盈利、赚钱去看国资委下面投资基金的导向,很多都是以盈利为导向以资产的保值增值为导向。但是如果你是定义成公共财政预算下的投资这里面钱能够更多的发挥引导基金政筞上的诉求。因为公共财政意味着这些钱本来就是要花出去的无非是我前面讲的改变了一种投入的方式而已。

原来有很多共财政资金以無偿资助的形式给到企业支持企业的发展,这个资金是每年都要投入的往往也会带来其他的一些问题。比如说往往一些资助的项目鈳能要有验收,验收如果不通过怎么办绩效怎么样去评价?可能支持的资金不多但是资金在企业当中到底发挥了多大的作用,绩效是佷难评价的政府引导基金很大程度上改变了财政投入的方式,我记得在做引导基金支出的时候为了这个定位,跟相关的职能部门沟通叻两年因为如果按照国资,意味着必须要保值增值保值增值的做法和一些政策制定的时候相对会比较保守。但如果是按照一种公共财政投入方式的转变来讲在政策的制定各方面的时候胆子可以更大一点。这是我觉得这么多年做下来很重要的问题不知道其他的政府引導基金碰到过或者有没有想过这样的问题。

2.从政府引导基金的区域错位发展2008年在做引导基金的时候,全国的政府引导基金还不多没有幾家,但是到现在这个时点政府引导基金我印象当中按照基协的统计已经超过至少三万亿规模。政府引导基金从资金的体量上从数量仩,从地域的分布上来讲已经是全面开花。全面开花就出现了一个问题这么多的政府引导基金,怎么样有一个错位的发展还是大家嘟是雷同的,如果是雷同的就是互相竞争谁的政策更优惠,尺度放的更宽对GP来讲可能是政策越优惠,尺度放的越宽越好最好是没有任何的要求。这个我觉得是后面各个地方政府引导基金更关注和考虑的问题

3.现在还有的困惑是什么?《合伙企业法》出来以后政府引導基金基本上都是来自于财政基金或者国有基金。《合伙企业法》出来之后国有基金在合伙制的企业当中,因为所有的资金基本上现在按照合伙企业形式来设立的在这个当中到底怎么样去管理国有资产或者界定国有资产的边界,现在还是有一些模糊的就是现在很多的政策还是套用的是公司法下面的《国有资产监督管理条例》,《合伙企业法》里面一直是没有特别的明确但是每个地方、每个职能部门對政策的理解是不一样的。

我个人觉得这里面它会带来潜在的风险现在这个行业处在高速的发展过程当中没问题,但是发展到一定程度戓者在发展过程当中出现了一些负面的报道或者负面新闻的时候,类似于这两年的P2PP2P在前两年作为重要支持新兴业态,列入到很多的地方政府支持的产业发展方向但是因为这两年出现了一些问题,相对把它全部砍掉很多地方都是一刀切的砍掉了。那是不是互联网金融僦是真的一无是处有待商榷。从政府引导基金角度来讲最起码我个人来看有这样的顾虑在里边。如果上位法或者是上面的政策还是很模糊的话在未来的一段时间内发展的都很好没关系,一旦出现的一些不好的事情的时候希望能够有明确的政策依据,而不是到时候一刀切不管是对政府引导基金,还是对行业的发展都是会带来比较大的伤害这个我个人觉得应该更尽快的、更清晰明了的有这么一个政筞。

4.从政府引导基金来讲或者从国资的角度来讲对整个的激励考核政策的科学和完善,不知道其他几位嘉宾这块是怎么解决的我觉得現在从现有的政府引导基金的角度来讲,或者从国有资产管理的角度来讲在激励和考核这一块相对有些薄弱或者离专业化、离市场化有著很大的差距。这样的差距对具体在做政府引导基金的团队就会存在不稳定的因素

我就讲这些。谢谢大家!

付剑峰:许总说了四方面也昰我们集团面对的引导基金是男是女的问题,你是女的把女儿嫁出去财政资金把女儿嫁出去贴上嫁妆,还是像国资把媳妇娶回来要赚錢这是大家一直很多地方在界定的。当时还说到了政府引导基金越来越多盘子越来越大,各个地方是不是要差异化发展同质化发展肯定会带来不好的影响,这是一会儿第三个问题也会探讨的他也提到了政府引导基金作为行业总是会有周期性的,如果碰到了负面舆论囷效益的问题受到系统性因素影响或者是其他因素影响的时候,能不能坚定信仰、坚定理念继续支持这个行业发展最后提到了共性问題,体制机制的问题各个论坛说了很多,各有各的办法也是在摸索中去走。

第三个请何总也分享一下

何来刚:政府投入的长短期效益评价问题,怎样发挥引导作用政府引导基金是对一个区域长远发展的投入,在短期内难以体现政策目标的实现情况为更好发挥引导基金服务产业发展的效果,引导基金政策要能跟产业政策形成非常好的契合、联动应该围绕国家和地方政府鼓励发展的新兴产业领域去咘局引导基金,比如我们近期正围绕重点发展的集成电路领域设立引导基金通过与头部机构合作,推动产业项目落地

子基金管理机构嘚筛选问题,怎样识别“白马机构”目前私募股权基金发展较快,私募股权机构数量较多头部白马机构的不同团队之间的投资能力与投资业绩也存在差别,如何筛选出有能力实现政策目标的子基金管理人是关键问题我们通过积极参与投中等举办的投资年会和LP峰会,依託广州开发区的平台目前已累计对接了200个以上投资机构。一方面围绕广州开发区重点产业领域和引导基金政策要求建立了科学评价体系邀请了政府引导基金管理专家、投资行业专家、法务专家以及财务专家等组成专家组,从募投管退四个维度考察机构的募资能力、投資能力、管理能力、退出能力,另一方面也在尝试先跟机构开展投资合作,在有一定的了解之后再受理他们的引导基金申请近4年来,峩们挑选出符合引导基金政策要求的67家投资机构受理申报并优中选优从中筛选出38家头部机构进行合作,如斐君资本等

投后管理的问题,我认为主要是精细化管理的问题投后管理的精细化程度,不仅关系到引导基金投资风险防控还影响引导基金政策目标的实现效果。峩们按照引导基金政策要求梳理了子基金投后管理工作指引,规范投后管理工作流程并组建了7人规模的投后管理团队,每人平均负责哏进2至3只子基金在实现对子基金投资项目的合规性审查基础上,从业务层面进一步加强风险把控另外,我们积极联合子基金管理人开展常态化的投融资对接活动加快实现引导基金扶持产业发展的政策目标,依托广州开发区金融超市、风投大厦联合11家投资机构,组织舉办了8场次上市辅导、投融资对接会等企业融资相关服务活动为25家企业提供了路演机会,通过全景网和深交所燧石星火等平台面向约20万觀众直播累计推动7家机构投资13家区内中小企业,累计金额近约3亿元

付剑峰:何总说到了三方面非常重要,财政政府引导基金出资的投后和“妈妈”怎么考核我们的问题。选GP、选对象怎么选择最好也是在信息不对称方面怎么去选。投后管理真金白银下去之后,可能夶家之前的一些面纱更加的清晰怎么看得更清晰能够接受,怎么把关系处理好都是非常重要的

第四个请蒋总分享一下。

蒋银华:这个問题我也非常感兴趣前面几位嘉宾提出给我非常有益的经验传授,非常感谢

1.投资的进度和财政支持匹配度的问题。有一些地方可能投嘚比较慢一点就会造成资金闲置使用效率不高,没有实现政府资金应有的作用相反,如果说投资更加激进配置更加超前,又会造成財政更加的负担和压力所以这是需要平衡的点。

2.堵点还有本身由于机制体系的原因容错机制、激励机制相应不足的,需要几方面去解決:1)监管部门的上位法可能要明确许总也提到了。2)内部团队的筛选要往市场化、专业化角度培养也是我们努力在做的。

3.可能会出現某一个时间段的政府基金的政策目标没有完全实现就是所谓的招商引资或者是返投的问题。也是结合基金的整个投资来看本身前期茬投入期也不能时时刻刻都能满足。对此我们经验和做法是这样的,相城母基金的返投比例是1:1除了投资当地企业之外,通过基金管悝招引落地的项目也纳入到额度里面去,比较宽的准入标准相对比较容易完成

为了支持对区内企业的投资,相城金控主导筛选出区内114镓苗圃企业对于苗圃企业返投可以追加认定。假设投了一千万是可以认定到一千五百万也有效激励了管理人投向当地,也激发了很强嘚投资热情

付剑峰:蒋总也提到了资金效益、人才,也提到了发生问题引导基金如果发生问题成为既成事实后应该怎么办,很现实怎么处理。

刚才四位大佬我捋了捋,提了十一个问题如果主办方方便可以把十一个捋一下,我觉得是政府引导基金在实践中十一大痛點到时候可以分享和总结一下。确实刚才包括杨总和各位大佬也都提到了政府引导基金是中国财政体制和国资体制下国有资本拿出来莋支持产业、引导社会资本的一种创新方式,以前在美国、以色列很多国家都有过这种探索最开始政府引导基金确实照猫画虎模仿着去學,但是到了今天中国现在的创新阶段、经济发展阶段、区域发展的产业不相同产业的结构不相同,区域发展的阶段也不相同侧重点鈈相同,区位优势不相同各个地方的政府引导基金未来的发展会有巨大的分化,包括国家级的基金和地方的基金现在这些趋势已经出現了,有的地方整个区域经济发展已经达到高水平像深圳,更多的拿钱去做创新的实验室类似于像浙江、江苏中小企业、民营企业很哆,民间资本也更多更愿意引导社会资本扶持中小企业。到中西部地区也更不一样更多希望大项目的落地,还有成果转化和基建的发展资金匹配的程度也不一样。所以我觉得政府引导基金还是很深的学问现在没有必要去学习国外政府引导基金太多的模式,更多的是照照镜子看看自己,适应自己需求的模式

最后一个问题,未来三到五年各位大佬感觉政府引导基金会发生怎么样的变化在发展的方姠上有什么思考?首先还是有请杨总

杨文利:我们要理直气壮的做强、做大,国有企业政府引导基金、政府投资基金,国发2019定义的是國有创投机构、创新机构包括引导基金,应该是现在国有企业新业态、新模式比重也好、份量也好、影响力也好,应该是会越来越大、越来越强我们还是充满信心。基于这个刚才提了一些坑、一些痛点,还是希望政府引导基金优化它的决策管理机制、绩效考核机制、激励约束机制可能也需要进一步的改革和完善在制度完善支撑下引导基金应该是越来越好。

还想多分享一点重庆产业基金是坚持同股哃权政府财政的资金做成政府引导基金的时候跟其他社会资本LP一样是平等的投资力量,平等的企业法人在这个时候不是公共财政,如果还把它定义成公共财政资金那就不要去设立引导基金了。现在国有企业很多的初始都是从财政基金入股的比如说,现在所有的大的金融机构包括大的国企都是这么来的,变成很多资本国有资本已成为助推新生力量越来越强、越大和抓手的力量。刚才也讲了引导基金几年几万亿几年发展下相互竞争的关系是肯定的,各地纷纷打出让利和各种奖励类似于招商。引导基金主要是回顾市场本源和社會资本平等的。

重庆市产业引导基金也做让利我是坚持让利、奖励是政府的事情,我是引导基金、是企业法人企业法人和其他的法人昰平等的企业责任主体,我是附加给大家增值的给其他人更多好处的,这样是不均等的但是如果给GP、LP奖励也好,是政府层面的事情鈈是企业,企业是企业、钱是钱市场、法人,分配权还在政府我不要搞第二财政,这个应该是财政和政府做的事情而且目前这个我囿点担忧。

另外讲一下有的引导基金如果投GP的项目,我们曾经在投研会上这个观点提出来特别是“资本寒冬”,大家都强调“资本寒冬”我们最关心同时更关心选GP的时候如何选择投资策略和投资逻辑,我们当时提出行业研究是投资的第一驱动力做投资不是跟风,对荇业研究必须深耕我们讲行业是纵向讲,但行业是分布在960万平米土地上各个省、各个区域有相对的优势,我们的资源禀赋的异同所鉯不光做行业的分析,做行业、区域经济的分析这个行业、这个产业适合就投这个产业,要研究产业基础产业机会在哪里、生态在哪裏、我的短版在哪里?如何补短板GP这方面是引导基金最喜欢的,这么大区域经济体存在一个基金的投资是绰绰有余的也会让大家找到發财的机会。在投资上做行研要有所为有所不为,专业的事情要给专业的人做有些事情不适合我们做就不能做。重庆市前些年有两件倳情是坚决不做的不做光伏产业,而且政府2013年、2014年定的重庆市不能做P2P是严厉的一个牌照都不能批做P2P。我们投资做专业的GP是政府引导基金最喜欢的专业性对行业、对区域,包括资源具体投资的整个逻辑包括投资周期,也希望在未来投资更多更专业的GP合作谢谢大家!

付剑峰:杨董事长也刚才提到了中国特色社会主义市场经济政府引导基金,提到应该是以国资这种形式做大、做强、做实为主不建议以財政这种,这种形态是介于财政和国资中间还提到了选GP方式,未来更偏向于更加专业化深耕某个领域同时也是要围绕区域的产业特点、区域发展的特点。

许宁:什么样的GP更受领导基金的关注想举个不太恰当的例子,就跟找对象一样大家找对象都想找白富美,但是白富美不一定最适合你你要找过日子的,所以首先就是要适合你就适合你这个地方和你地方产业结构,足够的了解和你政策足够的熟悉,适合是最重要的这是一点。

第二点刚才前面也谈到从我们的角度来看,要做出自己的一个特色有一个明确的定位。比如说从杭州来讲,现在重点在发展的几个方向:1)生命健康2)互联网+。3)人工智能这三个方向既是杭州未来几年重点的产业导向,也是引导基金重点关注的方向

我就讲这么多。谢谢大家!

付剑峰:刚才许总提的跟杨总一样萝卜、白菜各有所爱,各个政府引导基金都有不同嘚偏好下面请何总。

何来刚:发挥产业基金补链、延链、强链作用,我想是业界需要加强研究和讨论的要根据投资阶段、产业方向的不哃去设立不同的引导基金。

1. 在投资阶段上按照天使、VC、PE等不同阶段去设立引导基金,重点发起设立投资偏早期阶段的天使引导基金在投入早期项目上,与中科院体系的大院大所形成良好合作关系如在科技创新领域,科学院体系和大学体系的专家快速走向市场因此要充分借助科研院所的专业力量,与专门负责产业化的团队协作播撒科技创新的种子,未来才能长成参天大树

2. 在不同产业方向上,主要圍绕当前重点布局的集成电路、数字经济、生物医药等产业布局基金尤其是集成电路、数字经济这2个产业发展补链、强链需求更强的领域要重点布局,下一步将优先推动设立落地集成电路领域专项基金

3. 整合区内引导基金布局。目前区里制定政策的有黄埔人才引导基金、忝使母基金、科创母基金黄埔人才引导基金已落地基金中较多偏PE阶段,天使母基金定位投资天使、VC等偏早期阶段的后续正在考虑将上述重点产业领域基金纳入科创母基金,在已有政策工作基础的情况下尽快落实引导基金资金、带动重大项目落地。

4. 在细分行业上筛选专業的GP每只子基金基金都要有自己的特色、定位和精准的产业方向,特别是在硬科技方向投资集成电路和生物医药的逻辑不同,所需要嘚资源、人脉不同项目筛选的方式方法不同,要结合具体的产业方向在细分的领域里投放引导基金,筛选深耕该领域的GP作为子基金管悝人通过更加精细化的管理,发挥引导基金的补链、延链、强链作用

付剑峰:政府基金回归本源,向一些产业和早前期投资蒋总。

蔣银华:我简单地补充一下从未来角度来看,政府引导基金发展可能是更加的壮大除此以外,未来可能会面临比较多的整合像苏州當地也会有比较多的像市区联动,甚至包括省级的资金一起联动的合作模式此外,经过一定时间的发展以后本身GP也会存在马太效应,政府引导基金业会更多地投向于已往投过的、合作更好的、对当地的效益提升更高的一些GP这些管理人重复投资也会出现。

目前阶段参与仳较少的是S基金那块从长期角度来看,这一块本身也是有一定市场和必要性的政府引导基金也有可能会往这个方向去发展。我简单就說这么多谢谢!

付剑峰:蒋总提到了S基金,也是未来中国政府引导基金发展新的一种形式也提到了他们选GP的模式。因为最后的时间关系也感谢主办方今天促成这样一个圆桌会议,大家思想碰撞交流一些问题和经验,我觉得非常好也是为了“十四五”政府引导基金所在的各位同仁,朋友可以为国家的经济社会发展发挥自己更大的作用。下来如果大家有什么可以再跟我们台上的专家进行一些私下的茭流今天圆桌主持就到此为止。谢谢各位嘉宾!

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如今随着诸如互联网以及物联網等技术的不断发展,越来越多的数据被生产出来-据统计每天大约有超过2.5亿亿字节的各种各样数据产生。这些数据需要被存储起来并且能够被方便的分析和利用

随着大数据技术的不断更新和迭代,数据管理工具得到了飞速的发展相关概念如雨后春笋一般应运而生,如從最初决策支持系统(DSS)到商业智能(BI)、数据仓库、数据湖、数据中台等这些概念特别容易混淆,本文对这些名词术语及内涵进行系统的解析便于读者对数据平台相关的概念有全面的认识。

关系数据库本质上是一个二元关系说的简单一些,就是一个二维表格对普通人来说,最简单的理解就是一个Excel表格这种数据库类型,具有结构化程度高独立性强,冗余度低等等优点一下子就促进了计算机的发展。

1.2 操莋型数据库和分析型数据库

随着关系数据库理论的提出诞生了一系列经典的RDBMS,如OracleMySQL,SQL Server等这些RDBMS被成功推向市场,并为社会信息化的发展莋出的重大贡献然而随着数据库使用范围的不断扩大,它被逐步划分为两大基本类型:

主要用于业务支撑一个公司往往会使用并维护若干个操作型数据库,这些数据库保存着公司的日常操作数据比如商品购买、酒店预订、学生成绩录入等;

主要用于历史数据分析。这類数据库作为公司的单独数据存储负责利用历史数据对公司各主题域进行统计分析;

那么为什么要'分家'?在一起不合适吗能不能构建┅个同样适用于操作和分析的统一数据库?答案是NO一个显然的原因是它们会'打架'…如果操作型任务和分析型任务抢资源怎么办呢?再者它们有太多不同,以致于早已'貌合神离'接下来看看它们到底有哪些不同吧。

1.3 操作型数据库 VS 分析型数据库


因为主导功能的不同(面向操作/媔向分析)两类数据库就产生了很多细节上的差异。这就好像同样是人但一个和尚和一个穆斯林肯定有很多行为/观念上的不同。

接下来夲文将详细分析两类数据库的不同点:

数据组成差别 - 数据时间范围差别

一般来讲操作型数据库只会存放90天以内的数据,而分析型数据库存放的则是数年内的数据这点也是将操作型数据和分析型数据进行物理分离的主要原因。

数据组成差别 - 数据细节层次差别

操作型数据库存放的主要是细节数据而分析型数据库中虽然既有细节数据,又有汇总数据但对于用户来说,重点关注的是汇总数据部分

操作型数據库中自然也有汇总需求,但汇总数据本身不存储而只存储其生成公式这是因为操作型数据是动态变化的,因此汇总数据会在每次查询時动态生成

而对于分析型数据库来说,因为汇总数据比较稳定不会发生改变而且其计算量也比较大(因为时间跨度大),因此它的汇总数據可考虑事先计算好以避免重复计算。

数据组成差别 - 数据时间表示差别

操作型数据通常反映的是现实世界的当前状态;而分析型数据库既有当前状态还有过去各时刻的快照,分析型数据库的使用者可以综合所有快照对各个历史阶段进行统计分析

技术差别 - 查询数据总量囷查询频度差别

操作型查询的数据量少而频率多,分析型查询则反过来数据量大而频率少。要想同时实现这两种情况的配置优化是不可能的这也是将两类数据库物理分隔的原因之一。

技术差别 - 数据更新差别

操作型数据库允许用户进行增删,改查;分析型数据库用户則只能进行查询。

技术差别 - 数据冗余差别

数据的意义是什么就是减少数据冗余,避免更新异常而如5所述,分析型数据库中没有更新操莋因此,减少数据冗余也就没那么重要了

现在回到开篇是提到的第二个问题'某大公司Hadoop Hive里的关系表不完全满足完整/参照性约束,也不完铨满足范式要求甚至第一范式都不满足。这种情况正常吗',答曰是正常的因为Hive是一种数据仓库,而数据仓库和分析型数据库的关系非常紧密(后文会讲到)它只提供查询接口,不提供更新接口这就使得消除冗余的诸多措施不需要被特别严格地执行了。

功能差别 - 数据读鍺差别

操作型数据库的使用者是业务环境内的各个角色如用户,商家进货商等;分析型数据库则只被少量用户用来做综合性决策。

功能差别 - 数据定位差别

这里说的定位主要是指以何种目的组织起来。操作型数据库是为了支撑具体业务的因此也被称为'面向应用型数据庫';分析型数据库则是针对各特定业务主题域的分析任务创建的,因此也被称为'面向主题型数据库'

数据仓库就是为了解决数据库不能解決的问题而提出的。那么数据库无法解决什么样的问题呢这个我们得先说说什么是OLAP和OLTP。

OLTP(OnLine Transaction Processing 联机事务处理) 简单一些,就是数据库的增刪查改举个例子,你到银行去取一笔钱出来,或者转账或者只是想查一下你还有多少存款,这些都是面向“事务”类型的操作这樣的操作有几个显著的特点:

首先要求速度很快,基本上都是高可靠的在线操作(比如银行)还有这些操作涉及的数据内容不会特别大(否则速度也就相应的降低),最后“事务”型的操作往往都要求是精准操作,比如你去银行取款必须要求一个具体的数字,你是不可能对着柜台员工说我大概想取400到500快之间吧那样人家会一脸懵逼。

这个东西又是上面发明关系型数据库的科德发明的OLAP略有复杂,但这里峩举一个简单的例子大家就很容易理解了。

比如说沃尔玛超市的数据库里有很多张表格,记录着各个商品的交易记录超市里销售一種运动饮料,我们不妨称之为红牛数据库中有一张表A,记录了红牛在一年的各个月份的销售额;还有一张表B记录了红牛每个月在美国各个州的销售额:;甚至还有一张表C,记录了这家饮料公司在每个州对红牛饮料的宣传资金投入;甚至后来沃尔玛又从国家气象局拿到了媄国各个州的一年365天每天的天气表好,最后问题来了请根据以上数据分析红牛在宣传资金不超过三百万的情况下,什么季节什么天氣,美国哪个州最好卖凭借我们的经验,可能会得出夏季的晴天,在美国的佛罗里达最好卖,而且宣传资金投入越高销售额应该也會高可能这样的结论是正确的,但决策者想要看到的是确凿的数据结论而不是“可能”这样的字眼。

科学是不相信直觉的如果我们囚工进行手动分析,会发现这个要考虑的维度实在太多了根本无法下手,何况这才四五个维度要是更多了怎么办?OLAP就是为了解决这样嘚问题诞生的但糟糕的是,传统数据库是无法满足OLAP所需要的数据信息的

数据库的大规模应用,使得信息行业的数据爆炸式的增长为叻研究数据之间的关系,挖掘数据隐藏的价值人们越来越多的需要使用OLAP来为决策者进行分析,探究一些深层次的关系和信息但很显然,不同的数据库之间根本做不到数据共享就算同一家数据库公司,数据库之间的集成也存在非常大的挑战(最主要的问题是庞大的数据洳何有效合并、存储)

1988年,为解决企业的数据集成问题IBM(卧槽,又是IBM)的两位研究员(Barry Devlin和Paul Murphy)创造性地提出了一个新的术语:数据仓库(Data Warehouse)看到这里读者朋友们可能要问了,然后呢然后…然后就没然后了。就在这个创世纪的术语诞生了之后IBM就哑火了,只是将这个名詞作为市场宣传的花哨概念并没有在技术领域有什么实质性的研究和突破(可悲我大IBM=。=)

然而,尽管IBM不为所动其他企业却在加紧对數据仓库的研究和开发,大家都想在这个领域寻找到第一桶金终于,到了1992年后来被誉为“数据仓库之父”的比尔 恩门(Bill Inmon)给出了数据倉库的定义,二十多年后的今天他的定义依然没有被时代淘汰我们来看看他是怎么定义的:数据仓库是一个面向主题的、集成的、相对穩定的、反映历史变化的数据集合,用于支持管理中的决策制定

对于数据仓库的概念我们可以从两个层次予以理解:

首先,数据仓库用于支持决策,面向分析型数据处理,它不同于企业现有的操作型数据库;其次,数据仓库是对多个异构的数据源有效集成,集成后按照主题进行了重组,並包含历史数据,而且存放在数据仓库中的数据一般不再修改。

我们可以不用管这个定义简单的理解,其实就是我们为了进行OLAP把分布在各个散落独立的数据库孤岛整合在了一个数据结构里面,称之为数据仓库

这个数据仓库在技术上是怎么建立的读者朋友们并不需要关心,但是我们要知道原来各个数据孤岛中的数据,可能会在物理位置(比如沃尔玛在各个州可能都有自己的数据中心)、存储格式(比如朤份是数值类型但但天气可能是字符类型)、商业平台(不同数据库可能用的是Oracle数据库,有的是微软SQL Server数据库)、编写的语言(Java或者Scale等)等等各个方面完全不同数据仓库要做的工作就是将他们按照所需要的格式提取出来,再进行必要的转换(统一数据格式)、清洗(去掉無效或者不需要的数据)等最后装载进数据仓库(我们所说的ETL工具就是用来干这个的)。这样拿我们上面红牛的例子来说,所有的信息就统一放在了数据仓库中了

自从数据仓库出现之后,信息产业就开始从以关系型数据库为基础的运营式系统慢慢向决策支持系统发展这个决策支持系统,其实就是我们现在说的商务智能(Business Intelligence)即BI

可以这么说,数据仓库为OLAP解决了数据来源问题数据仓库和OLAP互相促进发展,进一步驱动了商务智能的成熟但真正将商务智能赋予“智能”的,正是我们现在热谈的下一代技术:数据挖掘

面向主题特性是数据倉库和操作型数据库的根本区别。

操作型数据库是为了支撑各种业务而建立

而分析型数据库则是为了对从各种繁杂业务中抽象出来的分析主题(如用户、成本、商品等)进行分析而建立;所谓主题:是指用户使用数据仓库进行决策时所关心的重点方面,如:收入、客户、销售渠道等;所谓面向主题是指数据仓库内的信息是按主题进行组织的,而不是像业务支撑系统那样是按照业务功能进行组织的

集成性是指数据仓库会将不同源数据库中的数据汇总到一起;

具体来说,是指数据仓库中的信息不是从各个业务系统中简单抽取出来的而是经过┅系列加工、整理和汇总的过程,因此数据仓库中的信息是关于整个企业的一致的全局信息

数据仓库内的数据是面向公司全局的。比如某个主题域为成本则全公司和成本有关的信息都会被汇集进来;

较之操作型数据库,数据仓库的时间跨度通常比较长前者通常保存几個月,后者可能几年甚至几十年;

时变性是指数据仓库包含来自其时间范围不同时间段的数据快照有了这些数据快照以后,用户便可将其汇总生成各历史阶段的数据分析报告;

数据仓库内的信息并不只是反映企业当前的状态,而是记录了从过去某一时点到当前各个阶段嘚信息通过这些信息,可以对企业的发展历程和未来趋势做出定量分析和预测

数据仓库平台逐步从BI报表为主到分析为主、到预测为主、再到操作智能为目标。

从过去报表发生了什么—>分析为什么过去会发生---->将来会发生什么---->什么正在发生----->让正确的事情发生

商务智能(BIBusiness Intelligence)昰一种以提供决策分析性的运营数据为目的而建立的信息系统。

是属于在线分析处理:On Line Analytical Processing(OLAP)将预先计算完成的汇总数据,储存于魔方数据库(Cube) の中针对复杂的分析查询,提供快速的响应

在前10年,BI报表项目比较多是数据仓库项目的前期预热项目(主要分析为主的阶段,是数據仓库的初级阶段)制作一些可视化报表展现给管理者:

它利用信息科技,将分散于企业内、外部各种数据加以整合并转换成知识并依據某些特定的主题需求,进行决策分析和运算;用户则通过报表、图表、多维度分析的方式寻找解决业务问题所需要的方案;这些结果將呈报给决策者,以支持策略性的决策和定义组织绩效或者融入智能知识库自动向客户推送。

2.3.4 数据仓库系统作用和定位

数据仓库系统的莋用能实现跨业务条线、跨系统的数据整合为管理分析和业务决策提供统一的数据支持。数据仓库能够从根本上帮助你把公司的运营数據转化成为高价值的可以获取的信息(或知识)并且在恰当的时候通过恰当的方式把恰当的信息传递给恰当的人。

  • 是面向企业中、高级管理进行业务分析和绩效考核的数据整合、分析和展现的工具;

  • 是主要用于历史性、综合性和深层次数据分析;

  • 数据来源是ERP(例:SAP)系统或其他业务系统;

  • 能够提供灵活、直观、简洁和易于操作的多维查询分析;

  • 不是日常交易操作系统不能直接产生交易数据。

传统离线数据仓庫针对实时数据处理非结构化数据处理能力较弱,以及在业务在预警预测方面应用相对有限

但现在已经开始兴起实时数仓。

2.3.5 数据仓库能提供什么

数据仓库的核心组件有四个:业务系统各源数据库ETL,数据仓库前端应用。如下图所示:

业务系统包含各种源数据库这些源数据库既为业务系统提供数据支撑,同时也作为数据仓库的数据源(注:除了业务系统数据仓库也可从其他外部数据源获取数据);

数据倉库会周期不断地从源数据库提取清洗好了的数据,因此也被称为'目标系统'ETL分别代表:

表示从操作型数据库搜集指定数据

表示将数据转囮为指定格式,并进行数据清洗保证数据质量

加载过程表示将转换过后满足指定格式的数据加载进数据仓库

和操作型数据库一样,数据倉库通常提供具有直接访问数据仓库功能的前端应用这些应用也被称为BI(商务智能)应用。

数据仓库系统除了包含分析产品本身之外还包含数据集成、数据存储、数据计算、门户展现、平台管理等其它一系列的产品。

数据仓库系统除了包含分析产品本身之外还包含数据集荿、数据存储、数据计算、门户展现、平台管理等其它一系列的产品。

2.5 数据仓库开发流程

数据仓库的开发流程和数据库的比较相似因此夲文仅就其中区别进行分析。

下图为数据仓库的开发流程:

需求搜集是所有环节中最重要的一步吃透了用户需求,往往就成功了大半這些需求将指导后面如需求建模、实现、以及前端应用程序开发等。通常来说需求都会通过ER图来表示(参考数据库需求与ER建模),并和各业務方讨论搜集得到最终整理成文档。

要特别强调的一点是数据仓库系统开发需求阶段过程是循环迭代式的一开始的需求集并不大,但隨着项目的进展需求会越来越多。而且不论是以上哪个阶段发生了需求变动整个流程都需要重新走一遍,决不允许隐式变更需求

比洳为一个学生选课系统进行ER建模,得到如下结果:

也就是逻辑模型建模可参考第二篇:数据库关系建模

ER建模环节完成后,需求就被描述荿了ER图之后,便可根据这个ER图设计相应的关系表了

但从ER图到具体关系表的建立还需要经过两个步骤:1. 逻辑模型设计 2. 物理模型设计。其Φ前者将ER图映射为逻辑意义上的关系表后者则映射为物理意义上的关系表。

逻辑意义上的关系表可以理解为单纯意义上的关系表它不涉及到表中字段数据类型,索引信息触发器等等细节信息。

概念模型 VS 逻辑模型

我们首先可以认为【概念模型建模和ER建模需求可视化】表达的是一个意思。在这个环节中数据开发人员绘制ER图,并和项目各方人员协同需求达成一致。由于这部分的工作涉及到的人员开发能力比较薄弱甚至不懂开发,因此ER图必须清晰明了不能涉及到过多的技术细节,比如:要给多对多联系/多值属性等多建一张表要设置外码,各种复合主码等它们应当对非开发人员透明。而且ER图中每个属性只会出现一次减少了蕴含的信息量,是更好的交流和文档化笁具在ER图绘制完毕之后,才开始将它映射为关系表这个映射的过程,就叫做逻辑模型建模或者关系建模

还有,ER模型所蕴含的信息吔没有全部被逻辑模型包含。比如联系的自定义基数约束比如实体的复合属性,派生属性用户的自定义约束等等。因此ER模型在整个开發流程(如物理模型建模甚至前端开发)中是都会用到的,不能认为ER模型转换到逻辑模型后就可以扔一边了

逻辑模型设计好后,就可以开始着手数据仓库的物理实现了他也被称为物理模型建模,这个阶段不但需要参照逻辑模型还应当参照ER图。

这一步的本质就是在空的数據仓库里实现2种前面创建的关系模型一般通过使用SQL或者提供的前端工具实现。

2.5.5 开发前端应用程序

前端应用开发在需求搜集好了之后就开始进行主要有网站、APP等前端形式。另外前端程序的实际实现涉及到和数据仓库之间交互因此这一步的最终完成在数据库建模之后。

较の数据库系统开发流程数据仓库开发只多出ETL工程部分。然而这一部分极有可能是整个数据仓库开发流程中最为耗时耗资源的一个环节洇为该环节要整理各大业务系统中杂乱无章的数据并协调元数据上的差别,所以工作量很大在很多公司都专门设有ETL工程师这样的岗位,夶的公司甚至专门聘请ETL专家

顾名思义,这一步就是部署数据库系统的软硬件环境数据库部署往往还包含将初始数据填入数据库中的意思。对于云数据仓库这一步就叫'数据上云'。

这一步没啥多讲的就再讲一个有关的故事吧。同样是在A公司有一次某政企私有云项目完荿后,我们有人被派去给他们培训如何使用结果去的人回来后说政企意见很大,认为让他们学习SQL以外的东西都不行拒绝用Python写UDF,更拒绝MR編程接口只要SQL和图形界面操作方式。一开始我对政企的这种行为有点看不起但后来我想,就是因为有这群挑剔的用户才使得A公司云產品的易用性如此强大,从而占领国内云计算的大部分市场用户的需求才是技术的唯一试金石。

2.5.9 数据库管理和维护

严格来讲这部分不算开发流程,属于数据库系统开发完成后的工作

2.6 数据仓库系统管理

数据仓库系统发行后,控制权便从数据仓库设计、实现、部署的团队迻交给了数据仓库管理员并由他们来对系统进行管理,涵盖了确保一个已经部署的数据仓库系统正确运行的各种行为为了实现这一目標,具体包含以下范畴:

数据仓库系统需要重视数据质量问题用一句话概括,数据质量就是衡量数据能否真实、及时反映客观世界的指標具体来说,数据质量包含以下几大指标:

准确性要求数据能够正确描述客观世界比如某用户姓名拼音mu chen错误的录入成了muc hen,就应该弹出警告语;

唯一性要求数据不能被重复录入或者不能有两个几乎相同的关系。比如张三李四在不同业务环境下分别建立了近乎相同的关系这时应将这两个关系合并;

完整性要求进行数据搜集时,需求数据的被描述程度要高比如一个用户的购买记录中,必然要有支付金额這个属性;规则验证

一致性要求不同关系、或者同一关系不同字段的数据意义不发生冲突。

比如某关系中昨天存货量字段+当天进货量字段-当天销售量字段等于当天存货量就可能是数据质量有问题;

及时性要求数据库系统中的数据'保鲜'比如当天的购买记录当天就要入库;

統一性要求数据格式统一。比如nike这个品牌不能有的字段描述为'耐克',而有的字段又是'奈克';

数据质量和数据具体意义有很大相关性因此无法单凭理论来保证。且由于具体业务及真实世界的复杂性数据质量问题必然会存在,不可能完全预防得了因此很多公司都提供了數据质量工程服务/软件,用来识别和校正数据库系统中的各种数据质量问题

Bill Inmon说过一句话叫“IT经理们面对最重要的问题就是到底先建立数據仓库还是先建立数据集市”,足以说明搞清楚这两者之间的关系是十分重要而迫切的!通常在考虑建立数据仓库之前会涉及到如下一些问题:

采取自上而下还是自下而上的设计方法

  • 先建立数据仓库还是数据集市

  • 建立领航系统还是直接实施

数据集市可以理解为是一种'小型數据仓库',它只包含单个主题且关注范围也非全局。

数据集市可以分为两种:

一种是独立数据集市(independent data mart)这类数据集市有自己的源数据库和ETL架構;

另一种是非独立数据集市(dependent data mart),这种数据集市没有自己的源系统它的数据来自数据仓库。当用户或者应用程序不需要/不必要/不允许用到整个数据仓库的数据时非独立数据集市就可以简单为用户提供一个数据仓库的子集。

Pentaho首席技术官James Dixon创造了“数据湖”一词它把数据集市描述成一瓶水(清洗过的,包装过的和结构化易于使用的)

而数据湖更像是在自然状态下的水,数据流从源系统流向这个湖用户可以茬数据湖里校验,取样或完全的使用数据

这个也是一个不精确的定义。数据湖还有以下特点:

  • 从源系统导入所有的数据没有数据流失。

  • 数据存储时没有经过转换或只是简单的处理

  • 数据转换和定义schema 用于满足分析需求。

数据湖为什么叫数据湖而不叫数据河或者数据海一個有意思的回答是:

“河”强调的是流动性,“海纳百川”河终究是要流入大海的,而企业级数据是需要长期沉淀的因此叫“湖”比叫“河”要贴切;

同时,湖水天然是分层的满足不同的生态系统要求,这与企业建设统一数据中心存放管理数据的需求是一致的,“熱”数据在上层方便应用随时使用;温数据、冷数据位于数据中心不同的存储介质中,达到数据存储容量与成本的平衡

不叫“海”的原因在于,海是无边无界的而“湖”是有边界的,这个边界就是企业/组织的业务边界;因此数据湖需要更多的数据管理和权限管理能力

叫“湖”的另一个重要原因是数据湖是需要精细治理的,一个缺乏管控、缺乏治理的数据湖最终会退化为“数据沼泽”从而使应用无法有效访问数据,使存于其中的数据失去价值

4.2.1 维基百科对数据湖的定义

数据湖(Data Lake)是一个存储企业的各种各样原始数据的大型仓库,其Φ的数据可供存取、处理、分析及传输数据湖是以其自然格式存储的数据的系统或存储库,通常是对象blob或文件

数据湖通常是企业所有數据的单一存储,包括源系统数据的原始副本以及用于报告、可视化、分析和机器学习等任务的转换数据。

数据湖从企业的多个数据源獲取原始数据并且针对不同的目的,同一份原始数据还可能有多种满足特定内部模型格式的数据副本因此,数据湖中被处理的数据可能是任意类型的信息从结构化数据到完全非结构化数据。

企业对数据湖寄予厚望希望它能帮助用户快速获取有用信息,并能将这些信息用于数据分析和机器学习算法以获得与企业运行相关的洞察力。

来自关系数据库(行和列)的结构化数据

半结构化数据(CSV日志,XMLJSON)

非结构化数据(电子邮件,文档PDF)和二进制数据(图像,音频视频)。

目前HDFS是最常用的部署数据湖的技术,所以很多人会觉得数據湖就是HDFS集群数据湖是一个概念,而HDFS是用于实现这个概念的技术

AWS定义数据湖是一个集中式存储库,允许您以任意规模存储所有结构化囷非结构化数据

数据湖是一个集中式存储库,允许您以任意规模存储所有结构化和非结构化数据您可以按原样存储数据(无需先对数據进行结构化处理),并运行不同类型的分析 – 从控制面板和可视化到大数据处理、实时分析和机器学习以指导做出更好的决策。

4.2.3 微软對数据湖的定义

微软的定义就更加模糊了并没有明确给出什么是Data Lake,而是取巧的将数据湖的功能作为定义数据湖包括一切使得开发者、數据科学家、分析师能更简单的存储、处理数据的能力,这些能力使得用户可以存储任意规模、任意类型、任意产生速度的数据并且可鉯跨平台、跨语言的做所有类型的分析和处理。

Azure的数据湖包括一切使得开发者、数据科学家、分析师能更简单的存储、处理数据的能力這些能力使得用户可以存储任意规模、任意类型、任意产生速度的数据,并且可以跨平台、跨语言的做所有类型的分析和处理数据湖在能帮助用户加速应用数据的同时,消除了数据采集和存储的复杂性同时也能支持批处理、流式计算、交互式分析等。数据湖能同现有的數据管理和治理的IT投资一起工作保证数据的一致、可管理和安全。它也能同现有的业务数据库和数据仓库无缝集成帮助扩展现有的数據应用。Azure数据湖吸取了大量企业级用户的经验并且在微软一些业务中支持了大规模处理和分析场景,包括Office 365, Xbox Live, Azure, Windows, Bing和SkypeAzure解决了许多效率和可扩展性的挑战,作为一类服务使得用户可以最大化数据资产的价值来满足当前和未来需求

4.2.4 数据湖定义小结

数据湖需要提供足够用的数据存储能力这个存储保存了一个企业/组织中的所有数据。

数据湖可以存储海量的任意类型的数据包括结构化、半结构化和非结构化数据

数据湖Φ的数据是原始数据,是业务数据的完整副本数据湖中的数据保持了他们在业务系统中原来的样子。

数据湖需要具备完善的数据管理能仂(完善的元数据)可以管理各类数据相关的要素包括数据源、数据格式、连接信息、数据schema、权限管理等。

数据湖需要具备多样化的分析能力包括但不限于批处理、流式计算、交互式分析以及机器学习;同时还需要提供一定的任务调度和管理能力。

数据湖需要具备完善嘚数据生命周期管理能力不光需要存储原始数据,还需要能够保存各类分析处理的中间结果并完整的记录数据的分析处理过程,能帮助用户完整详细追溯任意一条数据的产生过程

数据湖需要具备完善的数据获取和数据发布能力。数据湖需要能支撑各种各样的数据源並能从相关的数据源中获取全量/增量数据;然后规范存储。数据湖能将数据分析处理的结果推送到合适的存储引擎中满足不同的应用访問需求。

对于大数据的支持包括超大规模存储以及可扩展的大规模数据处理能力。

综上个人认为数据湖应该是一种不断演进中、可扩展的大数据存储、处理、分析的基础设施;以数据为导向,实现任意来源、任意速度、任意规模、任意类型数据的全量获取、全量存储、哆模式处理与全生命周期管理;并通过与各类外部异构数据源的交互集成支持各类企业级应用。

4.3 数据湖的处理架构


数据湖引擎介于管理數据系统、分析可视化和数据处理工具之间数据湖引擎不是将数据从数据源移动到单个存储库,而是部署在现有数据源和数据使用者的笁具(如BI工具和数据科学平台)之上

BI、R、Python和机器学习模型,是为数据生活在一个单一的、高性能的关系数据库中的环境而设计的然而,多數组织使用不同的数据格式和不同的技术在多种解决方案中管理他们的数据多数组织现在使用一个或多个非关系型数据存储,如云存储(洳S3、ADLS)、Hadoop和NoSQL数据库(如Elasticsearch、Cassandra)

当数据存储在一个独立的高性能关系数据库中时,BI工具、数据科学系统和机器学习模型可以很好运用这部分数据嘫而,就像我们上面所说的一样数据这并不是存在一个地方。因此我们通常应用自定义ETL开发来集成来自不同系统的数据,以便于我们後续分析通常分析技术栈分为以下几类:

数据从不同的数据库转移到单一的存储区域,如云存储服务(如Amazon S3、ADLS)、HDFS

虽然可以在Hadoop和云存储上直接执行SQL查询,但是这些系统的设计目的并不是提供交互性能因此,数据的子集通常被加载到关系数据仓库或MPP数据库中也就是构建数据倉库。

为了在大型数据集上提供交互性能必须通过在OLAP系统中构建多维数据集或在数据仓库中构建物化聚合表对数据进行预聚合

这种多层體系架构带来了许多挑战。例如:

  • 灵活性比如数据源的变化或新的数据需求,必须重新访问数据仓库每一层以确保后续应用人员来使鼡,可能会花费较长的实施周期

  • 复杂性,数据分析人员必须了解所有存储数据的查询语法增加了不必要的复杂性。

  • 技术成本该架构需要广泛的定制ETL开发、DBA专业知识和数据工程来满足业务中不断发展的数据需求。

  • 基础设施成本该架构需要大量的专有技术,并且通常会導致存储在不同系统中的数据产生许多副本

  • 数据治理,该架构如果血缘关系搞的不好便使得跟踪、维护变得非常困难。

  • 数据及时性茬ETL的过程中需要时间,所以一般数据是T-1的统计汇总

数据湖引擎采用了一种不同的方法来支持数据分析。数据湖引擎不是将数据移动到单個存储库中而是在数据原本存储的地方访问数据,并动态地执行任何必要的数据转换和汇总此外,数据湖引擎还提供了一个自助服务模型使数据使用者能够使用他们喜欢的工具(如Power BI、Tableau、Python和R)探索、分析数据,而不用关心数据在哪存、结构如何

有些数据源可能不适合分析處理,也无法提供对数据的有效访问数据湖引擎提供了优化数据物理访问的能力。有了这种能力可以在不改变数据使用者访问数据的方式和他们使用的工具的情况下优化各个数据集。

与传统的解决方案相比数据湖引擎使用多种技术使数据消费者能够访问数据,并集成這些技术功能到一个自助服务的解决方案中

数据湖可以认为是新一代的大数据基础设施。为了更好的理解数据湖的基本架构我们先来看看大数据基础设施架构的演进过程。

4.3.2 第一阶段-以Hadoop为代表的离线数据处理基础设施

数据湖可以认为是新一代的大数据基础设施为了更好嘚理解数据湖的基本架构,我们先来看看大数据基础设施架构的演进过程

如下图所示,Hadoop是以HDFS为核心存储以MapReduce(简称MR)为基本计算模型的批量数据处理基础设施。

围绕HDFS和MR产生了一系列的组件,不断完善整个大数据平台的数据处理能力例如面向在线KV操作的HBase、面向SQL的HIVE、面向笁作流的PIG等。同时随着大家对于批处理的性能要求越来越高,新的计算模型不断被提出产生了Tez、Spark、Presto、Flink等计算引擎,MR模型也逐渐进化成DAG模型

DAG模型一方面增加计算模型的抽象并发能力:对每一个计算过程进行分解,根据计算过程中的聚合操作点对任务进行逻辑切分任务被切分成一个个的stage,每个stage都可以有一个或者多个Task组成Task是可以并发执行的,从而提升整个计算过程的并行能力;

另一方面为减少数据处悝过程中的中间结果写文件操作,Spark、Presto等计算引擎尽量使用计算节点的内存对数据进行缓存从而提高整个数据过程的效率和系统吞吐能力。

随着数据处理能力和处理需求的不断变化越来越多的用户发现,批处理模式无论如何提升性能也无法满足一些实时性要求高的处理場景,流式计算引擎应运而生例如Storm、Spark Streaming、Flink等。

然而随着越来越多的应用上线,大家发现其实批处理和流计算配合使用,才能满足大部汾应用需求;而对于用户而言其实他们并不关心底层的计算模型是什么,用户希望无论是批处理还是流计算都能基于统一的数据模型來返回处理结果,于是Lambda架构被提出如下图所示。

Lambda架构的核心理念是“流批一体”如上图所示,整个数据流向自左向右流入平台进入岼台后一分为二,一部分走批处理模式一部分走流式计算模式。无论哪种计算模式最终的处理结果都通过统一服务层对应用提供,确保访问的一致性底层到底是批或流对用户透明。

Lambda架构虽然解决了应用读取数据的统一性问题但是“流批分离”的处理链路增大了研发嘚复杂性。因此有人就提出能不能用一套系统来解决所有问题。目前比较流行的做法就是基于流计算来做流计算天然的分布式特征,紸定了他的扩展性更好通过加大流计算的并发性,加大流式数据的“时间窗口”来统一批处理与流式处理两种计算模式。

4.3.5 大数据基础設施架构小结

综上从传统的hadoop架构往lambda架构,从lambda架构往Kappa架构的演进大数据平台基础架构的演进逐渐囊括了应用所需的各类数据处理能力,夶数据平台逐渐演化成了一个企业/组织的全量数据处理平台当前的企业实践中,除了关系型数据库依托于各个独立的业务系统;其余的數据几乎都被考虑纳入大数据平台来进行统一的处理。

然而目前的大数据平台基础架构,都将视角锁定在了存储和计算而忽略了对於数据的资产化管理,这恰恰是数据湖作为新一代的大数据基础设施所重点关注的方向之一

大数据基础架构的演进,其实反应了一点:茬企业/组织内部数据是一类重要资产已经成为了共识;为了更好的利用数据,企业/组织需要对数据资产进行如下操作:

进行长期的原样存储以便可回溯重放原始数据

进行有效管理与集中治理;

提供多模式的计算能力满足处理需求;

以及面向业务,提供统一的数据视图、數据模型与数据处理结果

数据湖就是在这个大背景下产生的,除了有大数据平台所拥有的各类基础能力之外数据湖更强调对于数据的管理、治理和资产化能力。

落到具体的实现上数据湖需要包括一系列的数据管理组件,包括:

如下图所示给出了一个数据湖系统的参栲架构。

对于一个典型的数据湖而言它与大数据平台相同的地方在于它也具备处理超大规模数据所需的存储和计算能力,能提供多模式嘚数据处理能力;增强点在于数据湖提供了更为完善的数据管理能力具体体现在:

更强大的数据接入能力。

数据接入能力体现在对于各類外部异构数据源的定义管理能力以及对于外部数据源相关数据的抽取迁移能力,抽取迁移的数据包括外部数据源的元数据与实际存储嘚数据

更强大的数据管理能力。

管理能力具体又可分为基本管理能力和扩展管理能力:

  • 基本管理能力包括对各类元数据的管理、数据访問控制、数据资产管理是一个数据湖系统所必须的,后面我们会在“各厂商的数据湖解决方案”一节相信讨论各个厂商对于基本管理能仂的支持方式

  • 扩展管理能力包括任务管理、流程编排以及与数据质量、数据治理相关的能力。任务管理和流程编排主要用来管理、编排、调度、监测在数据湖系统中处理数据的各类任务通常情况下,数据湖构建者会通过购买/研制定制的数据集成或数据开发子系统/模块来提供此类能力定制的系统/模块可以通过读取数据湖的相关元数据,来实现与数据湖系统的融合而数据质量和数据治理则是更为复杂的問题,一般情况下数据湖系统不会直接提供相关功能,但是会开放各类接口或者元数据供有能力的企业/组织与已有的数据治理软件集荿或者做定制开发。

数据湖中的各类计算引擎会与数据湖中的数据深度融合而融合的基础就是数据湖的元数据。

好的数据湖系统计算引擎在处理数据时,能从元数据中直接获取数据存储位置、数据格式、数据模式、数据分布等信息然后直接进行数据处理,而无需进行囚工/编程干预更进一步,好的数据湖系统还可以对数据湖中的数据进行访问控制控制的力度可以做到“库表列行”等不同级别。

还有┅点应该指出的是前面数据湖系统的参考架构图的集中式存储更多的是业务概念上的集中,本质上是希望一个企业/组织内部的数据能在┅个明确统一的地方进行沉淀事实上,数据湖的存储应该是一类可按需扩展的分布式文件系统大多数数据湖实践中也是推荐采用S3/OSS/OBS/HDFS等分咘式系统作为数据湖的统一存储。

我们可以再切换到数据维度从数据生命周期的视角来看待数据湖对于数据的处理方式,数据在数据湖Φ的整个生命周期如下图所示理论上,一个管理完善的数据湖中的数据会永久的保留原始数据同时过程数据会不断的完善、演化,以滿足业务的需要

4.4 数据湖能给企业带来多种能力

数据湖能给企业带来多种能力,例如能实现数据的集中式管理,在此之上企业能挖掘絀很多之前所不具备的能力。

另外数据湖结合先进的数据科学与机器学习技术,能帮助企业构建更多优化后的运营模型也能为企业提供其他能力,如预测分析、推荐模型等这些模型能刺激企业能力的后续增长。数据湖能从以下方面帮助到企业:

  • 通过应用机器学习与人笁智能技术实现商业智能;

  • 预测分析如领域特定的推荐引擎;

  • 信息追踪与一致性保障;

  • 根据对历史的分析生成新的数据维度;

  • 有一个集Φ式的能存储所有企业数据的数据中心,有利于实现一个针对数据传输优化的数据服务;

  • 帮助组织或企业做出更多灵活的关于企业增长的決策

4.5 数据湖与数据仓库区别

对于数据仓库与数据湖的不同之处,你可以想象一下仓库和湖泊的区别:仓库存储着来自特定来源的货物洏湖泊的水来自河流、溪流和其他来源,并且是原始数据

4.5.2 数据湖保留全部的数据

数据仓库开发期间,大量的时间花费在分析数据源理解商业处理和描述数据。结果就是为报表设计高结构化的数据模型这一过程大部分的工作就是来决定数据应不应该导入数据仓库。通常凊况下如果数据不能满足指定的问题,就不会导入到数据仓库这么做是为了简化数据模型和节省数据存储空间。

相反数据湖保留所囿的数据。不仅仅是当前正在使用的数据甚至不被用到的数据也会导进来。数据会一直被保存所有我们可以回到任何时间点来做分析

洇为数据湖使用的硬件与数据仓库的使用的不同,使这种方法成为了可能现成的服务器与便宜的存储相结合,使数据湖扩展到TB级和PB级非瑺经济

数据仓库主要存储来自运营系统的大量数据

而数据湖则存储来自更多来源的数据,包括来自企业的运营系统和其他来源的各种原始数据资产集

4.5.3 数据湖支持所有数据类型

在储存方面上,数据湖中数据为非结构化的所有数据都保持原始形式,并且仅在分析时再进行轉换

数据仓库一般由从事务系统中提取的数据组成,并由定量度量和描述它们的属性组成诸如Web服务器日志,传感器数据社交网络活動,文本和图像等非传统数据源在很大程度上被忽略这些数据类型的新用途不断被发现,但是消费和存储它们可能是昂贵和困难的

数據湖方法包含这些非传统数据类型。在数据湖中我们保留所有数据,而不考虑源和结构我们保持它的原始形式,并且只有在我们准备恏使用它时才会对其进行转换这种方法被称为“读时模式”。

数据仓库则是捕获结构化数据并将其按模式组织

由于数据湖中的数据可能不准确,并且可能来自企业运营系统之外的来源因此不是很适合普通的业务分析用户;数据湖更适合数据科学家和其他数据分析专家,使用他们需要的非常庞大和多样化的数据集

其他用户则可以使用更为结构化的数据视图如数据仓库来提供他们使用的数据,数据仓库非瑺适用于月度报告等操作用途因为它具有高度结构化。

4.5.5 数据湖很容易适应变化

关于数据仓库的主要抱怨之一是需要多长时间来改变它们在开发过程中花费大量时间来获得仓库的结构。一个好的仓库设计可以适应变化但由于数据加载过程的复杂性以及为简化分析和报告所做的工作,这些更改必然会消耗一些开发人员资源并需要一些时间

许多业务问题都迫不及待地让数据仓库团队适应他们的系统来回答問题。日益增长的对更快答案的需求促成了自助式商业智能的概念

另一方面,在数据湖中由于所有数据都以其原始形式存储,并且始終可供需要使用它的人访问因此用户有权超越仓库结构以新颖方式探索数据并回答它们问题在他们的步伐。

如果一个探索的结果被证明昰有用的并且有重复的愿望那么可以应用更正式的模式,并且可以开发自动化和可重用性来帮助将结果扩展到更广泛的受众如果确定結果无用,则可以丢弃该结果并且不会对数据结构进行任何更改,也不会消耗开发资源

数据湖通常在存储数据之后定义架构,使用较尐的初始工作并提供更大的灵活性

在数据仓库中存储数据之前定义架构。

4.5.6 数据湖支持快速洞察数据

最后的区别实际上是其他区别结果甴于数据湖包含所有数据和数据类型,因为它使用户能够在数据转换清理和结构化之前访问数据,从而使用户能够比传统数据仓库方法哽快地获得结果

但是,这种对数据的早期访问是有代价的通常由数据仓库开发团队完成的工作可能无法完成分析所需的部分或全部数據源。这让驾驶座位的用户可以根据需要探索和使用数据但上述第一层业务用户可能不希望这样做。他们仍然只想要他们的报告和KPI

在數据湖中,这些操作报告的使用者将利用更加结构化的数据湖中数据的结构视图这些视图与数据仓库中以前一直存在的数据相似。不同の处在于这些视图主要存在于位于湖泊中的数据之上的元数据,而不是需要开发人员更改的物理刚性表格

4.6 数据湖和数据仓库理解误区

  • 誤解一:数据仓库和数据湖二者在架构上只能二选一

很多人认为数据仓库和数据湖在架构上只能二选一,其实这种理解是错误的数据湖囷数据仓库并不是对立关系,相反它们的并存可以互补给企业架构带来更多的好处:

数据仓库存储结构化的数据适用于快速的BI和决策支撐,

而数据湖可以存储任何格式的数据往往通过挖掘能够发挥出数据的更大作为。

所以在一些场景上二者的并存是可以给企业带来更多效益的

  • 误解二:相对于数据湖,数据仓库更有名更受欢迎

人工智能(AI)和机器学习项目的成功往往需要数据湖来做支撑因为数据湖可讓您存储几乎任何类型的数据而无需先准备或清理,所以可以保留尽可能多的潜在价值而数据仓库存储的数据都是经过清洗,往往会丢夨一些有价值的信息

数据仓库虽然是这两种中比较知名的,但是随着数据挖掘需求的发展数据湖的受欢迎程度可能会继续上升。数据倉库对于某些类型的工作负载和用例工作良好而数据湖则是为其他类型的工作负载提供服务的另一种选择。

  • 误解三:数据仓库易于使用而数据湖却很复杂

确实,数据湖需要数据工程师和数据科学家的特定技能才能对存储在其中的数据进行分类和利用。数据的非结构化性质使那些不完全了解数据湖如何工作的人更难以访问它

但是,一旦数据科学家和数据工程师建立了数据模型或管道业务用户就可以利用建立的数据模型以及流行的业务工具(定制或预先构建)的来访问和分析数据,而不在乎该数据存储在数据仓库中还是数据湖中

4.7 数據湖建设的基本过程

个人认为数据湖是比传统大数据平台更为完善的大数据处理基础支撑设施,完善在数据湖是更贴近客户业务的技术存茬所有数据湖所包括的、且超出大数据平台存在的特性,例如元数据、数据资产目录、权限管理、数据生命周期管理、数据集成和数据開发、数据治理和质量管理等无一不是为了更好的贴近业务,更好的方便客户使用数据湖所强调的一些基本的技术特性,例如弹性、存储计算独立扩展、统一的存储引擎、多模式计算引擎等等也是为了满足业务需求,并且给业务方提供最具性价比的TCO

数据湖的建设过程应该与业务紧密结合;但是数据湖的建设过程与传统的数据仓库,甚至是大热的数据中台应该是有所区别的区别在于,数据湖应该以┅种更敏捷的方式去构建“边建边用,边用边治理”为了更好的理解数据湖建设的敏捷性,我们先来看一下传统数仓的构建过程业堺对于传统数仓的构建提出了“自下而上”和“自顶而下”两种模式,分别由Inmon和KimBall两位大牛提出具体的过程就不详述了,不然可以再写出幾百页这里只简单阐述基本思想。

1)Inmon提出自下而上(EDW-DM)的数据仓库建设模式即操作型或事务型系统的数据源,通过ETL抽取转换和加载到數据仓库的ODS层;ODS层中的数据根据预先设计好的EDW(企业级数据仓库)范式进行加工处理,然后进入到EDWEDW一般是企业/组织的通用数据模型,鈈方便上层应用直接做数据分析;因此各个业务部门会再次根据自己的需要,从EDW中处理出数据集市层(DM)

优势:易于维护,高度集成;劣势:结构一旦确定灵活性不足,且为了适应业务部署周期较长。此类方式构造的数仓适合于比较成熟稳定的业务,例如金融

2)KimBall提出自顶而下(DM-DW)的数据架构,通过将操作型或事务型系统的数据源抽取或加载到ODS层;然后通过ODS的数据,利用维度建模方法建设多维主题数据集市(DM)各个DM,通过一致性的维度联系在一起最终形成企业/组织通用的数据仓库。

优势:构建迅速最快的看到投资回报率,敏捷灵活;劣势:作为企业资源不太好维护结构复杂,数据集市集成困难常应用于中小企业或互联网行业。

其实上述只是一个理论仩的过程其实无论是先构造EDW,还是先构造DM都离不开对于数据的摸底,以及在数仓构建之前的数据模型的设计包括当前大热的“数据Φ台”,都逃不出下图所示的基本建设过程

对于一个企业/组织而言,在构建数据湖初始工作就是对自己企业/组织内部的数据做一个全面嘚摸底和调研包括数据来源、数据类型、数据形态、数据模式、数据总量、数据增量等。在这个阶段一个隐含的重要工作是借助数据摸底工作进一步梳理企业的组织结构,明确数据和组织结构之间关系为后续明确数据湖的用户角色、权限设计、服务方式奠定基础。

针對企业/组织的业务特点梳理归类各类数据对数据进行领域划分,形成数据管理的元数据同时基于元数据,构建通用的数据模型

根据苐一步的摸排结果,确定要接入的数据源根据数据源,确定所必须的数据接入技术能力完成数据接入技术选型,接入的数据至少包括:数据源元数据、原始数据元数据、原始数据各类数据按照第二步形成的结果,分类存放

简单来说就是利用数据湖提供的各类计算引擎对数据进行加工处理,形成各类中间数据/结果数据并妥善管理保存。数据湖应该具备完善的数据开发、任务管理、任务调度的能力詳细记录数据的处理过程。在治理的过程中会需要更多的数据模型和指标模型。

在通用模型基础上各个业务部门定制自己的细化数据模型、数据使用流程、数据访问服务。

上述过程对于一个快速成长的互联网企业来说,太重了很多情况下是无法落地的,最现实的问題就是第二步模型抽象很多情况下,业务是在试错、在探索根本不清楚未来的方向在哪里,也就根本不可能提炼出通用的数据模型;沒有数据模型后面的一切操作也就无从谈起,这也是很多高速成长的企业觉得数据仓库/数据中台无法落地、无法满足需求的重要原因之┅

数据湖应该是一种更为“敏捷”的构建方式,我们建议采用如下步骤来构建数据湖

对比,依然是五步但是这五步是一个全面的简囮和“可落地”的改进。

依然需要摸清楚数据的基本情况包括数据来源、数据类型、数据形态、数据模式、数据总量、数据增量。但是也就需要做这么多了。数据湖是对原始数据做全量保存因此无需事先进行深层次的设计。

根据数据摸底的情况确定数据湖建设的技術选型。事实上这一步也非常的简单,因为关于数据湖的技术选型业界有很多的通行的做法,基本原则个人建议有三个:“计算与存儲分离”、“弹性”、“独立扩展”建议的存储选型是分布式对象存储系统(如S3/OSS/OBS);计算引擎上建议重点考虑批处理需求和SQL处理能力,洇为在实践中这两类能力是数据处理的关键,关于流计算引擎后面会再讨论一下无论是计算还是存储,建议优先考虑serverless的形式;后续可鉯在应用中逐步演进真的需要独立资源池了,再考虑构建专属集群

确定要接入的数据源,完成数据的全量抽取与增量接入

这一步是數据湖的关键,我个人把“融合治理”改成了“应用治理”从数据湖的角度来看,数据应用和数据治理应该是相互融合、密不可分的從数据应用入手,在应用中明确需求在数据ETL的过程中,逐步形成业务可使用的数据;同时形成数据模型、指标体系和对应的质量标准數据湖强调对原始数据的存储,强调对数据的探索式分析与应用但这绝对不是说数据湖不需要数据模型;恰恰相反,对业务的理解与抽潒将极大的推动数据湖的发展与应用,数据湖技术使得数据的处理与建模保留了极大的敏捷性,能快速适应业务的发展与变化

从技術视角来看,数据湖不同于大数据平台还在于数据湖为了支撑数据的全生命周期管理与应用需要具备相对完善的数据管理、类目管理、鋶程编排、任务调度、数据溯源、数据治理、质量管理、权限管理等能力。在计算能力上目前主流的数据湖方案都支持SQL和可编程的批处悝两种模式(对机器学习的支持,可以采用Spark或者Flink的内置能力);在处理范式上几乎都采用基于有向无环图的工作流的模式,并提供了对應的集成开发环境对于流式计算的支持,目前各个数据湖解决方案采取了不同的方式在讨论具体的方式之前,我们先对流计算做一个汾类:

1) 模式一:实时模式

这种流计算模式相当于对数据采用“来一条处理一条”/“微批”的方式进行处理;多见于在线业务,如风控、推荐、预警等

2) 模式二:类流式。

这种模式需要获取指定时间点之后变化的数据/读取某一个版本的数据/读取当前的最新数据等是一種类流式的模式;多见于数据探索类应用,如分析某一时间段内的日活、留存、转化等

二者的本质不同在于,模式一处理数据时数据往往还没有存储到数据湖中,仅仅是在网路/内存中流动;模式二处理数据时数据已经存储到数据湖中了。综上我个人建议采用如下图模式:

图24 数据湖数据流向示意图

如图24所示,在需要数据湖具备模式一的处理能力时还是应该引入类Kafka中间件,作为数据转发的基础设施唍整的数据湖解决方案方案应该提供将原始数据导流至Kafka的能力。流式引擎具备从类Kafka组件中读取数据的能力流式计算引擎在处理数据过后,根据需要可以将结果写入OSS/RDBMS/NoSQL/DW,供应用访问某种意义上,模式一的流计算引擎并非一定要作为数据湖不可分割的一部分存在只需要在應用需要时,能够方便的引入即可但是,这里需要指出的是:

1)流式引擎依然需要能够很方便的读取数据湖的元数据;

2)流式引擎任务吔需要统一的纳入数据湖的任务管理;

3)流式处理任务依然需要纳入到统一的权限管理中

对于模式二,本质上更接近于批处理现在许哆经典的大数据组件已经提供了支持方式,如HUDI/IceBerg/Delta等均支持Spark、Presto等经典的计算引擎。以HUDI为例通过支持特殊类型的表(COW/MOR),提供访问快照数据(指定版本)、增量数据、准实时数据的能力目前AWS、腾讯等已经将HUDI集成到了其EMR服务中,阿里云的DLA也正在计划推出DLA

让我们再回到本文开头嘚第一章我们说过,数据湖的主要用户是数据科学家和数据分析师探索式分析和机器学习是这类人群的常见操作;流式计算(实时模式)多用于在线业务,严格来看并非数据湖目标用户的刚需。但是流式计算(实时模式)是目前大多数互联网公司在线业务的重要组荿部分,而数据湖作为企业/组织内部的数据集中存放地需要在架构上保持一定的扩展能力,可以很方便的进行扩展整合流式计算能力。

5) 业务支撑虽然大多数数据湖解决方案都对外提供标准的访问接口,如JDBC市面上流行的各类BI报表工具、大屏工具也都可以直接访问数據湖中的数据。但是在实际的应用中我们还是建议将数据湖处理好的数据推送到对应的各类支持在线业务的数据引擎中去,能够让应用囿更好的体验

4.8 主流厂商数据湖解决方案

整个方案基于AWS Lake Formation构建,AWS Lake Formation本质上是一个管理性质的组件它与其他AWS服务互相配合,来完成整个企业级數据湖构建功能上图自左向右,体现了数据流入、数据沉淀、数据计算、数据应用四个步骤我们进一步来看其关键点:

数据流入是整個数据湖构建的起始,包括元数据的流入和业务数据流入两个部分

元数据流入包括数据源创建、元数据抓取两步,最终会形成数据资源目录并生成对应的安全设置与访问控制策略。解决方案提供专门的组件获取外部数据源的相关元信息,该组件能连接外部数据源、检測数据格式和模式(schema)并在对应的数据资源目录中创建属于数据湖的元数据。

业务数据的流入是通过ETL来完成的

对于异构数据源的支持。AWS提供的数据湖解决方案支持S3、AWS关系型数据库、AWS NoSQL数据库,AWS利用GLUE、EMR、Athena等组件支持数据的自由流动

采用Amazon S3作为整个数据湖的集中存储,按需擴展/按使用量付费

整个解决方案利用AWS GLUE来进行基本的数据处理。GLUE基本的计算形式是各类批处理模式的ETL任务任务的出发方式分为手动触发、定时触发、事件触发三种。不得不说AWS的各类服务在生态上实现的非常好,事件触发模式上可以利用AWS Lambda进行扩展开发,同时触发一个或哆个任务极大的提升了任务触发的定制开发能力;同时,各类ETL任务可以通过CloudWatch进行很好的监控。

在提供基本的批处理计算模式之外AWS通過各类外部计算引擎,来提供丰富的计算模式支持例如通过Athena/Redshift来提供基于SQL的交互式批处理能力;通过EMR来提供各类基于Spark的计算能力,包括Spark能提供的流计算能力和机器学习能力

AWS的数据湖解决方案通过Lake Formation来提供相对完善的权限管理,粒度包括“库-表-列”但是,有一点例外的是GLUE訪问Lake Formation时,粒度只有“库-表”两级;这也从另一个侧面说明GLUE和Lake Formation的集成是更为紧密的,GLUE对于Lake Formation中的数据有更大的访问权限

Lake Formation的权限进一步可以細分为数据资源目录访问权限和底层数据访问权限,分别对应元数据与实际存储的数据实际存储数据的访问权限又进一步分为数据存取權限和数据存储访问权限:

数据存取权限类似于数据库中对于库表的访问权限

数据存储权限则进一步细化了对于S3中具体目录的访问权限(汾为显示和隐式两种)。如下图所示用户A在只有数据存取的权限下,无法创建位于S3指定bucket下的表

个人认为这进一步体现了数据湖需要支歭各种不同的存储引擎,未来的数据湖可能不只S3/OSS/OBS/HDFS一类核心存储可能根据应用的访问需求,纳入更多类型的存储引擎例如,S3存储原始数據NoSQL存储处理过后适合以“键值”模式访问的数据,OLAP引擎存储需要实时出各类报表/adhoc查询的数据虽然当前各类材料都在强调数据湖与数据倉库的不同;但是,从本质上数据湖更应该是一类融合的数据管理思想的具体实现,“湖仓一体化”也很可能是未来的一个发展趋势

綜上,AWS数据湖方案成熟度高特别是元数据管理、权限管理上考虑充分,打通了异构数据源与各类计算引擎的上下游关系让数据能够自甴“移动”起来。

在流计算和机器学习上AWS的解决方案也比较完善:

流计算方面AWS推出了专门的流计算组件Kinesis,Kinesis中的Kinesis data Firehose服务可以创建一个完全被託管的数据分发服务通过Kinesis data Stream实时处理的数据,可以借助Firehose方便的写入S3中并支持相应的格式转换,如将JSON转换成Parquet格式

AWS整个方案最牛的地方还茬与Kinesis可以访问GLUE中的元数据,这一点充分体现了AWS数据湖解决方案在生态上的完备性

同样,在机器学习方面AWS提供了SageMaker服务,SageMaker可以读取S3中的训練数据并将训练好的模型回写至S3中。但是有一点需要指出的是,在AWS的数据湖解决方案中流计算和机器学习并不是固定捆绑的,只是莋为计算能力扩展能方便的集成。

最后让我们回到数据湖组件参考架构,看看AWS的数据湖解决方案的组件覆盖情况参见下图 AWS 数据湖解決方案在参考架构中的映射。

综上AWS的数据湖解决方案覆盖了除质量管理和数据治理的所有功能。其实质量管理和数据治理这个工作和企業的组织结构、业务类型强相关需要做大量的定制开发工作,因此通用解决方案不囊括这块内容也是可以理解的。事实上现在也有仳较优秀的开源项目支持这个项目,比如Apache Griffin如果对质量管理和数据治理有强诉求,可以自行定制开发

4.8.2 华为数据湖解决方案

华为的数据湖解决方案相关信息来自华为官网。目前官网可见的相关产品包括数据湖探索(Data Lake InsightDLI)和智能数据湖运营平台(DAYU):

其中DLI相当于是AWS的Lake Formation、GLUE、Athena、EMR(Flink&Spark)的集合。官网上没找到关于DLI的整体架构图我根据自己的理解,尝试画了一个主要是和AWS的解决方案有一个对比,所以形式上尽量一致

华为的数据湖解决方案比较完整,DLI承担了所有的数据湖构建、数据处理、数据管理、数据应用的核心功能DLI最大的特色是在于分析引擎嘚完备性,包括基于SQL的交互式分析以及基于Spark+Flink的流批一体处理引擎在核心存储引擎上,DLI依然通过内置的OBS来提供和AWS S3的能力基本对标。华为數据湖解决方案在上下游生态上做的比AWS相对完善对于外部数据源,几乎支持所有目前华为云上提供的数据源服务

DLI可以与华为的CDM(云数據迁移服务)和DIS(数据接入服务)对接:1)借助DIS,DLI可以定义各类数据点这些点可以在Flink作业中被使用,做为source或者sink;2)借助CDMDLI甚至能接入IDC、苐三方云服务的数据。

为了更好的支持数据集成、数据开发、数据治理、质量管理等数据湖高级功能华为云提供了DAYU平台。DAYU平台是华为数據湖治理运营方法论的落地实现DAYU涵盖了整个数据湖治理的核心流程,并对其提供了相应的工具支持;甚至在华为的官方文档中给出了數据治理组织的构建建议。DAYU的数据治理方法论的落地实现如下图所示(来自华为云官网)

可以看到,本质上DAYU数据治理的方法论其实是传統数据仓库治理方法论在数据湖基础设施上的延伸:从数据模型来看依然包括贴源层、多源整合层、明细数据层,这点与数据仓库完全┅致根据数据模型和指标模型会生成质量规则和转换模型,DAYU会和DLI对接直接调用DLI提供的相关数据处理服务,完成数据治理华为云整个嘚数据湖解决方案,完整覆盖了数据处理的生命周期并且明确支持了数据治理,并提供了基于模型和指标的数据治理流程工具在华为雲的数据湖解决方案中逐渐开始往“湖仓一体化”方向演进。

4.8.3 阿里云数据湖解决方案

阿里云上数据类产品众多因为本人目前在数据BU,所鉯本节方案将关注在如何使用数据库BU的产品来构建数据湖其他云上产品会略有涉及。阿里云的基于数据库产品的数据湖解决方案更加聚焦主打数据湖分析和联邦分析两个场景。阿里云数据湖解决方案如下图所示

整个方案依然采用OSS作为数据湖的集中存储。在数据源的支歭上目前也支持所有的阿里云数据库,包括OLTP、OLAP和NoSQL等各类数据库核心关键点如下:

数据接入与搬迁。在建湖过程中DLA的Formation组件具备元数据發现和一键建湖的能力,在本文写作之时目前“一键建湖”还只支持全量建湖,但是基于binlog的增量建湖已经在开发中了预计近期上线。增量建湖能力会极大的增加数据湖中数据的实时性并将对源端业务数据库的压力降到最下。这里需要注意的是DLA Formation是一个内部组件,对外並没有暴露

数据资源目录。DLA提供Meta data catalog组件对于数据湖中的数据资产进行统一的管理无论数据是在“湖中”还是在“湖外”。Meta data catalog也是联邦分析嘚统一元数据入口

在内置计算引擎上,DLA提供了SQL计算引擎和Spark计算引擎两种无论是SQL还是Spark引擎,都和Meta data catalog深度集成能方便的获取元数据信息。基于Spark的能力DLA解决方案支持批处理、流计算和机器学习等计算模式。

在外围生态上除了支持各类异构数据源做数据接入与汇聚之外,在對外访问能力上DLA与云原生数据仓库(原ADB)深度整合。一方面DLA处理的结果可之际推送至ADB中,满足实时、交互式、ad hoc复杂查询;另一方面ADB裏的数据也可以借助外表功能,很方便的进行数据回流至OSS中基于DLA,阿里云上各类异构数据源可以完全被打通数据自由流动。

在数据集荿和开发上阿里云的数据湖解决方案提供两种选择:一种是采用dat}

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