正在快速興起的云數(shù)據(jù)架構(gòu)

作者：張小峰 2023-05-04 15:55:26

云計(jì)算 當(dāng)企業(yè)希望以可承受的成本獲得無(wú)限的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和卓越的計(jì)算能力時(shí)，他們會(huì)轉(zhuǎn)向用于企業(yè)數(shù)據(jù)管理的云數(shù)據(jù)架構(gòu)。

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云數(shù)據(jù)架構(gòu)的日益流行表明了一個(gè)主題：在未來(lái)幾年，越來(lái)越多的企業(yè)將把他們的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)完全遷移到云平臺(tái)上，因?yàn)閮?nèi)部部署數(shù)據(jù)中心設(shè)施具有一些固有的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字時(shí)代的業(yè)務(wù)已經(jīng)成為向云遷移的代名詞。

當(dāng)企業(yè)希望以可承受的成本獲得無(wú)限的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和卓越的計(jì)算能力時(shí)，他們會(huì)轉(zhuǎn)向用于企業(yè)數(shù)據(jù)管理的云數(shù)據(jù)架構(gòu)。

想要更好地控制數(shù)據(jù)的企業(yè)可以創(chuàng)建自定義的內(nèi)部私有云服務(wù)。私有云和公共云都是復(fù)雜的分布式系統(tǒng)，它們更適合使用將處理和數(shù)據(jù)分解為不同組件的應(yīng)用程序架構(gòu)。

云數(shù)據(jù)架構(gòu)的可負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù)訪問(wèn)

云數(shù)據(jù)平臺(tái)提供了對(duì)大量數(shù)據(jù)管理資源(如服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用程序和服務(wù))的訪問(wèn)，這些資源可以快速部署和使用，而無(wú)需服務(wù)提供商的任何交互。

云計(jì)算數(shù)據(jù)架構(gòu)包含代表企業(yè)或組織在云計(jì)算環(huán)境中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析和管理的規(guī)則、策略和模型。此外，現(xiàn)代云架構(gòu)將計(jì)算層與實(shí)際硬件分離，從而使最終用戶可以通過(guò)前端與云計(jì)算環(huán)境進(jìn)行交互。

云計(jì)算的存儲(chǔ)組件提供在云端存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的能力。第三方云存儲(chǔ)提供商，例如AWS公司的S3存儲(chǔ)、Microsoft Azure和谷歌云存儲(chǔ)能夠管理和維護(hù)數(shù)據(jù)，并提供遠(yuǎn)程備份服務(wù)。

虛擬化軟件將云中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算層與硬件層分離，用戶通過(guò)圖形用戶界面(GUI)與云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施交互。虛擬化通過(guò)在云中分離硬件和軟件層，使得云計(jì)算提供商可以輕松有效地管理所有類(lèi)型的軟件，無(wú)論是應(yīng)用程序軟件還是存儲(chǔ)系統(tǒng)。

云計(jì)算環(huán)境還通過(guò)自動(dòng)化響應(yīng)生成有效地處理數(shù)據(jù)安全事件。當(dāng)使用云計(jì)算服務(wù)并遵循推薦的實(shí)踐來(lái)處理和管理數(shù)據(jù)時(shí)，可以提高數(shù)據(jù)安全性。

云數(shù)據(jù)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)

云數(shù)據(jù)架構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)在于，它為所有復(fù)雜的大數(shù)據(jù)項(xiàng)目提供了無(wú)限的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和強(qiáng)大的計(jì)算能力。AWS、微軟Azure或谷歌云平臺(tái)等知名云提供商為各種形態(tài)和規(guī)模的企業(yè)提供了變革性的大數(shù)據(jù)管理功能。

根據(jù)大多數(shù)已經(jīng)投資于云數(shù)據(jù)架構(gòu)的全球企業(yè)提供的信息，在過(guò)渡過(guò)程中，他們所獲得的優(yōu)勢(shì)在某種程度上被技術(shù)挑戰(zhàn)沖淡了。在推出云數(shù)據(jù)架構(gòu)環(huán)境期間，數(shù)據(jù)架構(gòu)師通常會(huì)面臨挑戰(zhàn)。其中一些技術(shù)挑戰(zhàn)包括數(shù)據(jù)重力、數(shù)據(jù)安全問(wèn)題、現(xiàn)有投資、數(shù)據(jù)質(zhì)量和遵從性需求以及不完整的數(shù)據(jù)遷移。例如：

• 在數(shù)據(jù)攝取、轉(zhuǎn)換和分析階段，數(shù)據(jù)引力問(wèn)題在多云環(huán)境中浮出水面。獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、事件驅(qū)動(dòng)的體系結(jié)構(gòu)、邊緣計(jì)算和批處理通?？梢跃徑膺@些挑戰(zhàn)。
• 通過(guò)使用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)治理策略，云數(shù)據(jù)架構(gòu)可以應(yīng)對(duì)圍繞數(shù)據(jù)控制、分類(lèi)和生命周期的數(shù)據(jù)安全挑戰(zhàn)。
• 現(xiàn)有投資總是會(huì)與新的云數(shù)據(jù)架構(gòu)計(jì)劃競(jìng)爭(zhēng)。減輕這一挑戰(zhàn)的最佳方法是用一個(gè)實(shí)際的業(yè)務(wù)案例來(lái)驗(yàn)證云數(shù)據(jù)架構(gòu)的有用性，該業(yè)務(wù)案例概述了詳細(xì)的成本效益分析。
• 數(shù)據(jù)質(zhì)量和監(jiān)管要求可能會(huì)對(duì)云數(shù)據(jù)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅，但有足夠的用例證明云數(shù)據(jù)架構(gòu)已經(jīng)提供了足夠的責(zé)任保護(hù)。
• 不完整的數(shù)據(jù)遷移是一個(gè)挑戰(zhàn)，許多企業(yè)由于這樣或那樣的原因有未完成的數(shù)據(jù)遷移項(xiàng)目。

構(gòu)建成功云數(shù)據(jù)架構(gòu)的秘密

關(guān)于構(gòu)建云數(shù)據(jù)架構(gòu)的技術(shù)討論超出了本文的范圍，但在進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，數(shù)據(jù)架構(gòu)師應(yīng)該牢記以下考慮事項(xiàng)：

• 一個(gè)可靠的提案或業(yè)務(wù)案例可以作為云架構(gòu)計(jì)劃的起點(diǎn)。如果有一個(gè)特定的用例，就很容易制定一個(gè)有效的體系結(jié)構(gòu)計(jì)劃。有了手頭的業(yè)務(wù)用例，企業(yè)團(tuán)隊(duì)可以將用例的需求與云數(shù)據(jù)架構(gòu)的選擇組件相匹配。通過(guò)實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用推動(dòng)的計(jì)劃，更有可能獲得企業(yè)高層的批準(zhǔn)。
• 由于云架構(gòu)范式是廣泛而開(kāi)放式的，眾多的排列、無(wú)窮無(wú)盡的可用技術(shù)選項(xiàng)以及廣泛的硬件和軟件平臺(tái)選擇可能令人生畏。在進(jìn)入一個(gè)不確定且代價(jià)高昂的環(huán)境(可能無(wú)法交付預(yù)期結(jié)果)之前，先對(duì)一些場(chǎng)景進(jìn)行試點(diǎn)測(cè)試當(dāng)然更實(shí)際，也更劃算。
• 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理一直是企業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。云數(shù)據(jù)架構(gòu)環(huán)境為試驗(yàn)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供了可能性。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中無(wú)法做到的事情，現(xiàn)在都可以做到。
• 重點(diǎn)應(yīng)該放在簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)工作流上，因?yàn)樗鼈儽葦?shù)據(jù)管理技術(shù)和工具更重要。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這種方法將有利于數(shù)據(jù)分析應(yīng)用程序。
• 開(kāi)始的成本與性能指標(biāo)最終可以節(jié)省大量運(yùn)營(yíng)成本，這在云計(jì)算中非常容易增加。數(shù)據(jù)管理應(yīng)該是一種分層的實(shí)踐，這樣昂貴的資源就只保留給少數(shù)幾個(gè)進(jìn)程。

云服務(wù)交付選項(xiàng)：它們?nèi)绾斡绊憯?shù)據(jù)

在平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)模型中，云提供商提供操作系統(tǒng)、中間件和運(yùn)行時(shí)，以及硬件層(服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)硬件、虛擬化功能、數(shù)據(jù)和軟件層)。

在基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)模型中，用戶角色包括管理應(yīng)用程序、中間件和操作系統(tǒng)，而云服務(wù)提供商負(fù)責(zé)硬件，包括服務(wù)器、硬盤(pán)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。

軟件即服務(wù)(SaaS)服務(wù)模式允許云計(jì)算提供商在云平臺(tái)上安裝和維護(hù)軟件，而用戶則通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)從他們的桌面訪問(wèn)軟件。

公共云提供商使用“多租戶”模式，這基本上意味著將相同的服務(wù)器空間用于存儲(chǔ)和計(jì)算服務(wù)租給多個(gè)客戶，以降低每個(gè)客戶的成本。在此場(chǎng)景中，使用相同的服務(wù)器向多個(gè)客戶交付服務(wù)。

在私有云部署中，企業(yè)通常使用專用服務(wù)器來(lái)滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算需求。他們通常有更高的交易量，并將受益于專用的私有云部署。它們能夠集成應(yīng)用程序，無(wú)論應(yīng)用程序是在云中還是在內(nèi)部部署設(shè)施，并且它們能夠在它們之間不受干擾地進(jìn)行數(shù)據(jù)流動(dòng)?？蛻艨梢苑浅ｌ`活地訪問(wèn)云托管的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)與部署在同一環(huán)境中的其他數(shù)據(jù)或應(yīng)用程序集成。

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