Hướng dẫn cho người mới bắt đầu về lưu trữ dữ liệu

Trong nền kinh tế kỹ thuật số này, dữ liệu là tối quan trọng. Ngày nay, tất cả các lĩnh vực, từ doanh nghiệp tư nhân đến các tổ chức công, đều sử dụng dữ liệu lớn để đưa ra các quyết định kinh doanh quan trọng.

Tuy nhiên, hệ sinh thái dữ liệu phải đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến khối lượng dữ liệu lớn, tính đa dạng và tốc độ. Các doanh nghiệp phải sử dụng các kỹ thuật nhất định để tổ chức, quản lý và phân tích dữ liệu này.

Nhập kho dữ liệu! 

Kho dữ liệu là một thành phần quan trọng trong hệ sinh thái dữ liệu của một doanh nghiệp hiện đại. Nó có thể hợp lý hóa luồng dữ liệu của tổ chức và nâng cao khả năng ra quyết định của tổ chức. Điều này cũng được thể hiện rõ qua sự tăng trưởng của thị trường kho dữ liệu toàn cầu, dự kiến ​​sẽ đạt $ 51.18 tỷ bởi 2028, so với 21.18 tỷ đô la vào năm 2019.

Bài viết này sẽ khám phá kho dữ liệu, các loại kiến ​​trúc, các thành phần chính, lợi ích và thách thức của nó.

Kho dữ liệu là gì?

Kho dữ liệu là một hệ thống quản lý dữ liệu để hỗ trợ Kinh doanh thông minh (BI) hoạt động. Đó là một quá trình thu thập, làm sạch và chuyển đổi dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau và lưu trữ nó trong kho lưu trữ tập trung. Nó có thể xử lý lượng lớn dữ liệu và tạo điều kiện cho các truy vấn phức tạp.

Trong các hệ thống BI, kho dữ liệu trước tiên sẽ chuyển đổi dữ liệu thô khác nhau thành dữ liệu sạch, có tổ chức và tích hợp, sau đó được sử dụng để trích xuất những hiểu biết sâu sắc có thể hành động nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích, báo cáo và ra quyết định dựa trên dữ liệu.

Hơn nữa, hệ thống lưu trữ dữ liệu hiện đại phù hợp cho việc dự báo tăng trưởng và phân tích tiên đoán sử dụng kỹ thuật trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (ML). Kho dữ liệu trên đám mây khuếch đại hơn nữa các khả năng này, mang lại khả năng mở rộng và khả năng truy cập cao hơn, khiến toàn bộ quy trình quản lý dữ liệu trở nên linh hoạt hơn.

Trước khi thảo luận về các kiến ​​trúc kho dữ liệu khác nhau, hãy xem xét các thành phần chính tạo nên kho dữ liệu.

Các thành phần chính của kho dữ liệu

Kho dữ liệu bao gồm một số thành phần phối hợp với nhau để quản lý dữ liệu một cách hiệu quả. Các yếu tố sau đây đóng vai trò là xương sống cho kho dữ liệu chức năng.

1. Nguồn dữ liệu: Nguồn dữ liệu cung cấp thông tin và bối cảnh cho kho dữ liệu. Chúng có thể chứa dữ liệu có cấu trúc, không cấu trúc hoặc bán cấu trúc. Chúng có thể bao gồm cơ sở dữ liệu có cấu trúc, tệp nhật ký, tệp CSV, bảng giao dịch, công cụ kinh doanh của bên thứ ba, dữ liệu cảm biến, v.v.
2. ETL (Giải nén, chuyển đổi, tải) Đường ống: Đây là một cơ chế tích hợp dữ liệu chịu trách nhiệm trích xuất dữ liệu từ các nguồn dữ liệu, chuyển đổi nó sang định dạng phù hợp và tải nó vào đích dữ liệu như kho dữ liệu. Quy trình đảm bảo dữ liệu chính xác, đầy đủ và nhất quán.
3. Metadata: Siêu dữ liệu là dữ liệu về dữ liệu. Nó cung cấp thông tin cấu trúc và cái nhìn toàn diện về dữ liệu kho. Siêu dữ liệu rất cần thiết cho việc quản trị và quản lý dữ liệu hiệu quả.
4. Truy cập dữ liệu: Nó đề cập đến các phương pháp mà nhóm dữ liệu sử dụng để truy cập dữ liệu trong kho dữ liệu, ví dụ: truy vấn SQL, công cụ báo cáo, công cụ phân tích, v.v.
5. Đích dữ liệu: Đây là các không gian lưu trữ vật lý dành cho dữ liệu, chẳng hạn như kho dữ liệu, hồ dữ liệu hoặc trung tâm dữ liệu.

Thông thường, các thành phần này là tiêu chuẩn cho các loại kho dữ liệu. Hãy thảo luận ngắn gọn về kiến ​​trúc của kho dữ liệu truyền thống khác với kho dữ liệu dựa trên đám mây như thế nào.

Kiến trúc: Kho dữ liệu truyền thống và Kho dữ liệu đám mây hoạt động

Kiến trúc kho dữ liệu điển hình

Kho dữ liệu truyền thống tập trung vào việc lưu trữ, xử lý và trình bày dữ liệu theo các tầng có cấu trúc. Chúng thường được triển khai trong cài đặt tại chỗ, nơi tổ chức có liên quan quản lý cơ sở hạ tầng phần cứng như máy chủ, ổ đĩa và bộ nhớ.

Mặt khác, kho lưu trữ đám mây hoạt động nhấn mạnh việc cập nhật dữ liệu liên tục và xử lý thời gian thực bằng cách tận dụng các nền tảng đám mây như Snowflake, AWS và Azure. Kiến trúc của chúng cũng khác nhau dựa trên ứng dụng của chúng.

Một số khác biệt chính được thảo luận dưới đây.

Kiến trúc kho dữ liệu truyền thống

1. Tầng dưới cùng (Máy chủ cơ sở dữ liệu): Tầng này chịu trách nhiệm lưu trữ (một quá trình được gọi là nhập dữ liệu) và lấy dữ liệu. Hệ sinh thái dữ liệu được kết nối với các nguồn dữ liệu do công ty xác định có thể nhập dữ liệu lịch sử sau một khoảng thời gian nhất định.
2. Cấp trung (Máy chủ ứng dụng): Tầng này xử lý các truy vấn của người dùng và chuyển đổi dữ liệu (một quá trình được gọi là tích hợp dữ liệu) sử dụng Xử lý phân tích trực tuyến (OLAP) công cụ. Dữ liệu thường được lưu trữ trong kho dữ liệu.
3. Cấp cao nhất (Lớp giao diện): Tầng trên cùng đóng vai trò là lớp giao diện người dùng để tương tác với người dùng. Nó hỗ trợ các hành động như truy vấn, báo cáo và trực quan hóa. Các nhiệm vụ điển hình bao gồm nghiên cứu thị trường, phân tích khách hàng, báo cáo tài chính, v.v.

Kiến trúc kho dữ liệu đám mây hoạt động

1. Tầng dưới cùng (Máy chủ cơ sở dữ liệu): Bên cạnh việc lưu trữ dữ liệu, tầng này còn cung cấp các cập nhật dữ liệu liên tục để xử lý dữ liệu theo thời gian thực, nghĩa là độ trễ dữ liệu từ nguồn đến đích là rất thấp. Hệ sinh thái dữ liệu sử dụng các trình kết nối hoặc tích hợp dựng sẵn để lấy dữ liệu thời gian thực từ nhiều nguồn.
2. Cấp trung (Máy chủ ứng dụng): Chuyển đổi dữ liệu ngay lập tức xảy ra ở tầng này. Nó được thực hiện bằng cách sử dụng các công cụ OLAP. Dữ liệu thường được lưu trữ trong trung tâm dữ liệu trực tuyến hoặc kho lưu trữ dữ liệu.
3. Cấp cao nhất (Lớp giao diện): Cấp này cho phép người dùng tương tác, phân tích dự đoán và báo cáo theo thời gian thực. Các nhiệm vụ điển hình bao gồm phát hiện gian lận, quản lý rủi ro, tối ưu hóa chuỗi cung ứng, v.v.

Các phương pháp hay nhất về lưu trữ dữ liệu

Trong khi thiết kế kho dữ liệu, nhóm dữ liệu phải tuân theo các phương pháp hay nhất này để tăng mức độ thành công cho đường dẫn dữ liệu của họ.

• Phân tích tự phục vụ: Gắn nhãn và cấu trúc các phần tử dữ liệu một cách chính xác để theo dõi khả năng truy xuất nguồn gốc – khả năng theo dõi toàn bộ vòng đời của kho dữ liệu. Nó cho phép phân tích tự phục vụ, trao quyền cho các nhà phân tích kinh doanh tạo báo cáo với sự hỗ trợ danh nghĩa từ nhóm dữ liệu.
• Quản trị dữ liệu: Đặt các chính sách nội bộ mạnh mẽ để quản lý việc sử dụng dữ liệu tổ chức giữa các nhóm và phòng ban khác nhau.
• Bảo mật dữ liệu: Giám sát an ninh kho dữ liệu thường xuyên. Áp dụng mã hóa cấp ngành để bảo vệ đường truyền dữ liệu của bạn và tuân thủ các tiêu chuẩn về quyền riêng tư như GDPR, CCPA và HIPAA.
• Khả năng mở rộng và hiệu suất: Hợp lý hóa các quy trình để nâng cao hiệu quả hoạt động đồng thời tiết kiệm thời gian và chi phí. Tối ưu hóa cơ sở hạ tầng kho hàng và làm cho nó đủ mạnh để quản lý mọi tải trọng.
• Phát triển nhanh: Thực hiện theo phương pháp phát triển linh hoạt để kết hợp các thay đổi đối với hệ sinh thái kho dữ liệu. Bắt đầu từ quy mô nhỏ và mở rộng kho hàng của bạn theo từng đợt.

Lợi ích của việc lưu trữ dữ liệu

Một số lợi ích chính của kho dữ liệu cho các tổ chức bao gồm:

1. Chất lượng dữ liệu được cải thiện: Kho dữ liệu cung cấp chất lượng tốt hơn bằng cách thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau vào bộ lưu trữ tập trung sau khi làm sạch và chuẩn hóa.
2. Giảm chi phí: Kho dữ liệu giúp giảm chi phí vận hành bằng cách tích hợp các nguồn dữ liệu vào một kho lưu trữ duy nhất, do đó tiết kiệm không gian lưu trữ dữ liệu và chi phí cơ sở hạ tầng riêng biệt.
3. Cải thiện việc ra quyết định: Kho dữ liệu hỗ trợ các chức năng BI như khai thác dữ liệu, trực quan hóa và báo cáo. Nó cũng hỗ trợ các chức năng nâng cao như phân tích dự đoán dựa trên AI để đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu về chiến dịch tiếp thị, chuỗi cung ứng, v.v.

Những thách thức của kho dữ liệu

Một số thách thức đáng chú ý nhất xảy ra khi xây dựng kho dữ liệu như sau:

1. Bảo mật dữ liệu: Kho dữ liệu chứa thông tin nhạy cảm, khiến nó dễ bị tấn công mạng.
2. Khối lượng dữ liệu lớn: Quản lý và xử lý dữ liệu lớn rất phức tạp. Đạt được độ trễ thấp trong toàn bộ đường truyền dữ liệu là một thách thức đáng kể.
3. Phù hợp với yêu cầu kinh doanh: Mỗi tổ chức đều có nhu cầu dữ liệu khác nhau. Do đó, không có giải pháp kho dữ liệu nào phù hợp cho tất cả. Các tổ chức phải điều chỉnh thiết kế kho hàng phù hợp với nhu cầu kinh doanh của mình để giảm nguy cơ thất bại.

Để đọc thêm nội dung liên quan đến dữ liệu, trí tuệ nhân tạo và học máy, hãy truy cập Đoàn kết AI.