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資料庫發展史2--資料倉庫

2022-09-17 09:42:22 資料庫

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回顧資料倉庫的發展歷程,大致可以將其分為幾個階段:萌芽探索到全企業集成時代、企業資料集成時代、混亂時代--"資料倉庫之父"間的論戰、理論模型確認時代以及資料倉庫產品百家爭鳴時代,

資料倉庫理論發展歷程

上世紀70年代,IBM的E.F.Codd等人提出關系型資料庫后,MIT的研究員提出單獨構建分析系統的基礎理論,新的理論試圖將業務處理系統和分析系統分開,即將業務處理和分析處理分為不同層次,針對各自的特點采取不同的架構設計原則,他們認為這兩種資訊處理的方式具有較大差別,應使用不同的架構和設計,但受限于當時的技術能力,這個研究僅僅停留在理論層面,

到了80年代初,W.H.Inmon 開始了“記錄系統”、“本原資料”、“決策支持資料庫”等專題的研究,幾乎同時,J. Martin在關于資料庫分類的研究中,專指一種他稱之為“第4類資料庫”的“由用戶驅動的計算環境”,為這種環境提供資訊服務的是一種以“搜索和快速資訊回收”為基本特征的資料庫,這個定義已經和后來的資料倉庫十分類似,

1988年,IBM 公司的研究員創造性地提出了一個新的概念--資料倉庫(Data Warehouse),到了1991年,資料倉庫之父W.H.Inmon出版資料倉庫經典作品--《構建資料庫倉庫》,標志著資料倉庫概念的確立,書中指出,DW是一個面向主題的、集成的、相對穩定的、反映歷史變化的資料集合,并且是用于支持管理決策的資料集合,該書還提供了建立資料倉庫的指導意見和基本原則,憑借著這本書,W.H.Inmon被稱為資料倉庫之父,

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由于傳統的關系型資料庫已無法滿足構建資料倉庫的需求,在1993年Codd提出了多維資料庫和多維分析的概念,即OLAP(On-Line Analysis Processing聯機分析處理),當時Codd認為OLTP(On- Line Transaction Processing 聯機事務處理)已不能滿足終端用戶對資料庫查詢的需要,SQL對大資料庫進行的簡單查詢也不能滿足用戶分析的需求,用戶的決策分析需要對關系資料庫進行大量計算才能得到結果,而查詢的結果并不能滿足決策者提出的需要,因此提出了多維資料庫和多維分析的概念,即OLAP,

1995年,Ralph Kimball出版了《資料倉庫工具箱》,資料倉庫行業進入少林和武當之爭,Inmon主張建立資料倉庫時采用自上而下方式,以關系型資料庫的第3范式進行資料倉庫模型設計,而Kimball則是主張自下而上的方式,力推資料集市(Data Market)建設,兩位資料倉庫領域的大咖為此吵得不可開交,他們的粉絲也紛紛站隊,這種爭吵直到Inmon推出新的BI架構CIF,把Kimball的資料集市包括了進來才算平息,

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早期MPP時代的數倉

IBM DB2和Teradata是早期數倉理論的實踐者,也是市場領導者,其中Teradata是MPP數倉最成功的商業產品,幾乎是行業的天花板,誕生于1970年代末的Teradata公司,名稱來源于Tera Bytes,TB資料的存盤也展示了哪個年代創業者的雄心壯志,終于在1992年第一個TB 級的資料庫在華爾街出現,1999年,客戶擁有130TB的資料分布于176個節點,短短7年時間,Teradata客戶的資料規模翻了176倍,

但進入新千年后,資料庫巨頭間的競爭進入白熱化階段,以Oracle Exadata為代表的一體機很快嶄露頭角,之后在Postgres基礎上演變而來的Greenplum構建了開源的MPP架構數倉,也在市場中有很高的影響力,但真正讓數倉煥然一新的是云計算時代的云原生數倉Snowflake,

一體機時代的數倉

新千年后,數倉進入一體機的快速發展時代,典型代表是Netezza、SAP HANA和Oracle Exadata,Netezza率先推出,后來被IBM收購,而Oracle Exadata為代表的一體機依然是今天Oracle公司的核心業務,2008年,Exadata V1誕生,由Oracle提供軟體惠普提供硬體,這一代產品僅支持資料倉庫和商務智能等OLAP作業,到了2009年9月,Exadata V2發布,采用了SUN的(此后MySQL也屬于了Oracle),次年Oracle完成了SUN的收購,在V2版本中,Exadata存盤節點中首次采用了Flash卡,從而可以同時支持OLAP和OLTP型別的負載,有了高性能產品的同時也有了極其昂貴的價格,

著名的Conor O'Mahony(DB2的市場經理)羅列了使用一臺全機架系統(full-rack)Exdata V2所需的費用串列:

$1,150,000 硬體價格

$1,680,000 存盤服務器的軟體價格

$369,600 存盤服務器軟體支持和維護費用(以22%計)

$1,520,000 Oracle企業版軟體價格($47.5k*8 servers*8 cores*0.5 Intel core factor)

$736,000 Oracle RAC軟體價格($23k*8 servers*8 cores*0.5 Intel core factor)

$368,000 Oracle磁區特性價格 ($11.5k*8 servers*8 cores*0.5 Intel core factor)

$368,000 Oracle高級壓縮(Advanced Compression) ($11.5k*8 servers*8 cores*0.5 Intel core factor)

$160,000 Oracle企業管理器診斷包(推薦安裝)

$160,000 Oracle企業管理器調優包(推薦安裝)

$728,640 以上除去存盤服務器軟體的第一年軟體維護支持價格(以22%計)

Oracle Exadata 一體機

如此昂貴的價格,對于一般企業顯然無法接受,人們相信全新一代的數倉技術一定會在一個萬眾囑目的情況下出現,像蓋世英雄身披金甲圣衣,腳踏七彩祥云而來,

云計算時代的數倉

隨著移動互聯網、物聯網的蓬勃發展,率先掀起資料庫革命的是Google公司,他的三篇論文開啟了大資料時代,之后言數倉、大資料必稱Hadoop,但它的弊病也頗為明顯,昂貴、不方便使用、難維護等問題始終無法很好的解決,直到計算機行業七彩祥云--云計算出現,為整個行業和人類生活帶來巨大變化,而此時的資料倉庫在變更的前夜顯得例外安靜,古語言:三年不鳴一鳴驚人,Snowflake 就是三年不飛一飛沖天的云計算時代云原生數倉產品,

2012年,在Oracle公司作業十多年的2位程式員決心在云上建立一個資料倉庫,于是誕生了Snowflake公司,它誕生的第一天,就有云計算的特點:存盤與計算分離、按量付費、云中立,作為第一個基于云原生的資料倉庫,Snowflake 敏銳的抓住從本地到上云的時代趨勢,充分利用公有云強大基礎設施能力,讓用戶更加輕松實作跨云平臺、跨區域的方式移動資料,這種基于云原生、云中立、跨多云平臺的云原生資料服務,為客戶提供巨大資料價值的同時,極大降低了客戶使用、維護、價格成本,

Snowflake產品上的成功同時也取得資本市場的巨大成功,2020年9月16日,在紐交所成功IPO,股神巴菲特斥幾億美元入股,交易首日股價翻倍市值達到704億美元,成為史上規模最大的軟體IPO,之后市值一度最高突破1200億美元,儼然成為資本市場的寵兒,

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資料倉庫和資料庫關系

廣義的資料倉庫并不是一項技術,也不是一個產品,而是一種資料處理程序,資料倉庫的資料來源有多種,業務系統、日志、互聯網、系統運行引數等等,這些資料可以在資料倉庫中進行匯合,然后通過統一的建模,加工成服務與資料分析的資料模型,最終輔助企業分析決策,

那如何構建資料倉庫呢?常見的是使用OLAP資料庫(如近年流行Clickhouse)存盤資料,通過資料建模、ETL、資料可視化等一系列操作,這一程序被稱為構建資料倉庫,由于資料倉庫基于OLAP產品,是做在線分析處理,這是與資料庫的本質區別,另外,既然是資料倉庫就要加工資料,加工資料會耗時間,所以加工資料在實際的應用中又分為批處理和實時處理,而傳統的資料庫是為了解決事務存在的,他們的區別如下,

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總結和展望

資料倉庫是80~90年代提出的概念,互聯網企業為了解決更大資料量的管理問題,掀起了大資料技術新浪潮,大資料已經跳出了數倉定義領域,未來再專題闡述,隨著2020年云原生數倉Snowflake上市并取得巨大的成功,大家開始趨向把資料倉庫、大資料、資料湖、云存盤的技術全面融合,全世界掀起了云原生資料倉庫和湖倉一體的熱潮,國際上Databricks、Clickhouse已經正面PK,國內有SequoiaDB、MaxCompute,AnalyticDB,GaussDB(DWS),OuShuDB、StarRocks、SelectDB、HashData等不下數十款產品,還有很多類似HTAP新品在路上,未來必將迎來百倉大戰的腥風血雨,

資料倉庫發展史


 

 

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