京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
Big Data是近来的一个技术热点,但从名字就能判断它并不是什么新词。毕竟,大是一个相对概念。历史上,数据库、数据仓库、数据集市等信息管理领域的技术,很大程度上也是为了解决大规模数据的问题。被誉为数据仓库之父的Bill Inmon早在20世纪90年代就经常将Big Data挂在嘴边了。
然而,Big Data作为一个专有名词成为热点,主要应归功于近年来互联网、云计算、移动和物联网的迅猛发展。无所不在的移动设备、RFID、无线传感器每分每秒都在产生数据,数以亿计用户的互联网服务时时刻刻在产生巨量的交互……要处理的数据量实在是太大、增长太快了,而业务需求和竞争压力对数据处理的实时性、有效性又提出了更高要求,传统的常规技术手段根本无法应付。
在这种情况下,技术人员纷纷研发和采用了一批新技术,主要包括分布式缓存、基于MPP的分布式数据库、分布式文件系统、各种NoSQL分布式存储方案等。
10年前,Eric Brewer提出著名的CAP定理,指出:一个分布式系统不可能满足一致性、可用性和分区容忍性这三个需求,最多只能同时满足两个。系统的关注点不同,采用的策略也不一样。只有真正理解了系统的需求,才有可能利用好CAP定理。
架构师一般有两个方向来利用CAP理论。
Key-Value存储,如Amazon Dynamo等,可以根据CAP理论灵活选择不同倾向的数据库产品。
领域模型+分布式缓存+存储,可根据CAP理论结合自己的项目定制灵活的分布式方案,但难度较高。
对大型网站,可用性与分区容忍性优先级要高于数据一致性,一般会尽量朝着A、P的方向设计,然后通过其他手段保证对于一致性的商务需求。架构设计师不要将精力浪费在如何设计能满足三者的完美分布式系统,而应该懂得取舍。
不同的数据对一致性的要求是不同的。SNS网站可以容忍相对较长时间的不一致,而不影响交易和用户体验;而像支付宝这样的交易和账务数据则是非常敏感的,通常不能容忍超过秒级的不一致。
Cache篇
缓存在Web开发中运用越来越广泛,mem-cached是danga.com(运营LiveJournal的技术团队)开发的一套分布式内存对象缓存系统,用于在动态系统中减少数据库负载,提升性能。
memcached具有以下特点:
协议简单;基于libevent的事件处理;内置内存存储方式;memcached不互相通信的分布式。
memcached处理的原子是每一个(Key,Value)对(以下简称KV对),Key会通过一个hash算法转化成hash-Key,便于查找、对比以及做到尽可能的散列。同时,memcached用的是一个二级散列,通过一张大hash表来维护。
memcached由两个核心组件组成:服务端(ms)和客户端(mc),在一个memcached的查询中,ms先通过计算Key的hash值来确定KV对所处在的ms位置。当ms确定后,mc就会发送一个查询请求给对应的ms,让它来查找确切的数据。因为这之间没有交互以及多播协议,所以memcached交互带给网络的影响是最小化的。
MemcacheDB是一个分布式、Key-Value形式的持久存储系统。它不是一个缓存组件,而是一个基于对象存取的、可靠的、快速的持久存储引擎。协议与memcached一致(不完整),所以很多memcached客户端都可以跟它连接。MemcacheDB采用Berkeley DB作为持久存储组件,因此很多Berkeley DB的特性它都支持。
类似这样的产品也很多,如淘宝Tair就是Key-Value结构存储,在淘宝得到了广泛使用。后来Tair也做了一个持久化版本,思路基本与新浪MemcacheDB一致。
分布式数据库篇
支付宝公司在国内最早使用Greenplum数据库,将数据仓库从原来的Oracle RAC平台迁移到Greenplum集群。Greenplum强大的计算能力用来支持支付宝日益发展的业务需求。
Greenplum数据引擎软件专为新一代数据仓库所需的大规模数据和复杂查询功能所设计,基于MPP(海量并行处理)和Shared-Nothing(完全无共享)架构,基于开源软件和x86商用硬件设计(性价比更高)。
分布式文件系统篇
谈到分布式文件系统,不得不提的是Google的GFS。基于大量安装有Linux操作系统的普通PC构成的集群系统,整个集群系统由一台Master(通常有几台备份)和若干台TrunkServer构成。GFS中文件备份成固定大小的Trunk分别存储在不同的TrunkServer上,每个Trunk有多份(通常为3份)拷贝,也存储在不同的TrunkServer上。Master负责维护GFS中的 Metadata,即文件名及其Trunk信息。客户端先从Master上得到文件的Metadata,根据要读取的数据在文件中的位置与相应的TrunkServer通信,获取文件数据。
在Google的论文发表后,就诞生了Hadoop。截至今日,Hadoop被很多中国最大互联网公司所追捧,百度的搜索日志分析,腾讯、淘宝和支付宝的数据仓库都可以看到Hadoop的身影。
Hadoop具备低廉的硬件成本、开源的软件体系、较强的灵活性、允许用户自己修改代码等特点,同时能支持海量数据存储和计算任务。
Hive是一个基于Hadoop的数据仓库平台,将转化为相应的MapReduce程序基于Hadoop执行。通过Hive,开发人员可以方便地进行ETL开发。
如图3所示,引用一张Facebook工程师做的Hive和Hadoop的关系图。
NoSQL篇
随着数据量增长,越来越多的人关注NoSQL,特别是2010年下半年,Facebook选择HBase来做实时消息存储系统,替换原来开发的Cassandra系统。这使得很多人开始关注HBase。Facebook选择HBase是基于短期小批量临时数据和长期增长的很少被访问到的数据这两个需求来考虑的。
HBase是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统,利用HBase技术可在廉价PC Server上搭建大规模结构化存储集群。HBase是BigTable的开源实现,使用HDFS作为其文件存储系统。Google运行MapReduce来处理BigTable中的海量数据,HBase同样利用MapReduce来处理HBase中的海量数据;BigTable利用Chubby作为协同服务,HBase则利用Zookeeper作为对应。
总结篇
近来NoSQL数据库的使用越来越普及,几乎所有的大型互联网公司都在这个领域进行着实践和探索。在享受了这类数据库与生俱来的扩展性、容错性、高读写吞吐外(尽管各主流NoSQL仍在不断完善中),越来越多的实际需求把人们带到了NoSQL并不擅长的其他领域,比如搜索、准实时统计分析、简单事务等。实践中一般会在NoSQL的外围组合一些其他技术形成一个整体解决方案。
准实时的统计分析
FlumeBase:可参考 http://flumebase.org/documentation/0.1.0/UserGuide.html中的quick start和architecture两部分。
S4:Yahoo!开源数据来流计算实时框架,可参考
查询时统计分析,结果集较小时,可以直接在返回前做统计分析处理。
比如买家消费记录查询的HBase实现,Schema设计,rowkey=uid,column=搜索词和查询值,version=交易id。
搜索相关
充分利用NoSQL(比如HBase)内部数据的有序性、Row Key、Column Family、Version Timestamp。
我们用“HBase+二次索引”来实现实时营销的解决方案。也可以参考Facebook Message的解决方案:http://blog.bluedavy.com/?p=258。
构建一个外围系统完成索引建立。
Google MegaStore:原文链接为http://www.cidrdb.org/cidr2011/Papers/CIDR11_Paper32.pdf,中文译文链接为http://cloud.csdn.net/a/20110216/291968.html。
也有人开始尝试基于HBase的MegaStore实现,链接为https://github.com/drevell/megalon。
简单事务
事务处理服务 + NoSQL存储。
淘宝开发的千亿级海量数据库Oceanbase,通过update server角色执行将写操作限制在一台机器上,实现事务。参考链接为:http://www.nosqlnotes.net/archives/170。
Google MegaStore通过为用户提供机制,根据应用特点划分entity group,将事务涉及的数据分布到一台机器上,实现事务。本文:https://www.cda.cn/
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
一、问题:为什么 ID 会"断号" 很多刚接触 MySQL 的同学都会有一个困惑:表里的主键 ID 是自增的,删了中间几行数据之后,ID 变 ...
2026-10-22一、问题场景:为什么会重复 JOIN 同一个子查询 在写复杂 SQL 时,经常遇到这种需求:同一张表或同一个聚合子查询,要和主表关联 ...
2026-10-22人力资源专员是HR体系的执行入口。招聘信息发布、简历初筛、面试安排、考勤汇总、入离职手续、劳动合同与档案管理,大多由这个岗 ...
2026-10-22人力资源经理问“必学技巧”,真正要解决的不是知识清单不够长,而是时间有限、业务催得紧,学完却用不上。更有效的路径是:先用 ...
2026-10-22内容营销岗位的核心任务,不是“把文案写得更漂亮”,而是围绕目标受众,用持续的内容供给影响认知、推动转化并沉淀复购。它至少 ...
2026-10-22理财经理培训课程很多,难的是判断“先学什么、后学什么、学完能做什么”。与其按课程名称罗列,不如先看岗位任务:客户分层与维 ...
2026-10-22理财经理的知识结构,可以先用一句话概括:合规与产品知识决定“不出错”,客户经营与资产配置决定“够不够专业”,市场研判与数 ...
2026-10-22经济学背景做数据分析,优势不在工具,而在问题意识:供需如何相互作用、成本与收益如何权衡、变量之间是相关还是因果。真正的缺 ...
2026-10-22需要,但要把“需要”理解准确。经济学本身就在处理数据:GDP、物价、就业、企业营收、问卷调研,都是经济分析的原料。真正的区 ...
2026-10-22经济学分析能力不是单一技能,它至少由三层构成:把现实问题转成可检验假设的理论框架能力、用数据与统计方法验证假设的工具能力 ...
2026-10-22金融分析师的知识提升,先补的不是更多模型,而是让结论可复核的底层能力。按任务顺序,大致是四层:财务与业务理解、指标口径管 ...
2026-10-22金融分析师的“通用技能”,指换到不同机构、不同行业组仍用得上的底层能力,而非某家公司内部系统的操作经验。按任务拆,日常要 ...
2026-10-22先给结论:数据分析证书不是金融分析师的准入条件,招聘方也不会因为一张证书就直接判断你能做分析。要不要考,取决于你当前任务 ...
2026-10-22金融分析师的核心技能,不是“会看K线”或“会讲宏观”,而是能把一家公司、一个行业或一类资产,转化为可核查的数据判断与书面 ...
2026-10-22产品经理的知识提升,不是把需求文档、原型、SQL、数据分析、项目管理都学一遍,而是先对准目标岗位的真实任务,找出自己最缺的 ...
2026-10-22产品专员提升工作知识,最有效的方式不是先囤课程,而是围绕日常交付的四件事来补:需求调研与优先级判断、原型与PRD表达、竞品 ...
2026-10-22产品运营专员提升个人能力,常见误区是先把Excel、SQL、Python列成一张学习清单,然后从第一个工具开始学。更有效的做法是先回答 ...
2026-10-22产品运营的能力提升,最怕从“课程目录”出发:今天学增长模型,明天背SQL语法,学完却说不清自己负责的功能为什么激活率低。更 ...
2026-10-22产品经理的技能和影响力不是两条分开的赛道。技能决定你能不能把问题分析清楚、把方案设计对;影响力决定你的判断能否被团队接受 ...
2026-10-22产品经理要学的数据分析能力,不是“会写SQL”或“会用BI工具”这么简单。更准确地说,是围绕需求评估、功能迭代、指标监控、实 ...
2026-10-22