數(shù)據(jù)作為創(chuàng)新貨幣占據(jù)著至高無上的地位，而且它是很有價(jià)值的。在多元化的技術(shù)世界中，掌握數(shù)據(jù)工程藝術(shù)對(duì)于支持價(jià)值數(shù)十億美元的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。這種復(fù)雜的技術(shù)涉及創(chuàng)建和維護(hù)能夠以高可靠性和高效率處理大量信息的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。 

數(shù)據(jù)作為創(chuàng)新的貨幣占據(jù)著至高無上的地位，而且它是一種有價(jià)值的貨幣。在多元化的技術(shù)世界中，掌握數(shù)據(jù)工程的藝術(shù)對(duì)于支持價(jià)值數(shù)十億美元的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。這種復(fù)雜的技術(shù)涉及創(chuàng)建和維護(hù)能夠以高可靠性和高效率處理大量信息的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。 

隨著公司不斷突破創(chuàng)新界限，數(shù)據(jù)工程師的作用變得前所未有的重要。專家設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可驗(yàn)證無縫數(shù)據(jù)流、優(yōu)化性能并為數(shù)百萬人使用的應(yīng)用程序和服務(wù)提供骨干。 

技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)的健康取決于那些以開發(fā)它為生的人的能干之手。它的成長(zhǎng)——或者崩潰——完全取決于一個(gè)人對(duì)數(shù)據(jù)工程藝術(shù)的熟練程度。

現(xiàn)代技術(shù)的支柱

數(shù)據(jù)工程往往扮演著現(xiàn)代背后的無名英雄的角色技術(shù)的無縫功能。它涉及設(shè)計(jì)、構(gòu)建和維護(hù)可擴(kuò)展數(shù)據(jù)系統(tǒng)的細(xì)致過程，這些系統(tǒng)可以有效地處理數(shù)據(jù)的大量流入和流出。 

這些系統(tǒng)構(gòu)成了科技巨頭的支柱，使他們能夠?yàn)橛脩籼峁┎婚g斷的服務(wù)。數(shù)據(jù)工程確保一切順利進(jìn)行。這包括每天處理數(shù)百萬筆交易的電子商務(wù)平臺(tái)、處理實(shí)時(shí)更新的社交媒體網(wǎng)絡(luò)或提供實(shí)時(shí)流量更新的導(dǎo)航服務(wù)。

構(gòu)建彈性基礎(chǔ)設(shè)施

其中之一數(shù)據(jù)工程的主要挑戰(zhàn)是構(gòu)建能夠承受故障并保護(hù)數(shù)據(jù)完整性的彈性基礎(chǔ)設(shè)施。高可用性環(huán)境至關(guān)重要，因?yàn)榧词故禽p微的停機(jī)也可能導(dǎo)致嚴(yán)重的中斷和財(cái)務(wù)損失。數(shù)據(jù)工程師利用數(shù)據(jù)復(fù)制、冗余和災(zāi)難恢復(fù)規(guī)劃技術(shù)來創(chuàng)建強(qiáng)大的系統(tǒng)。 

例如，通過實(shí)施 IBM Netezza 和 AWS（Amazon Web Services）等大規(guī)模并行處理 (MPP) 架構(gòu)數(shù)據(jù)庫，Redshift 重新定義了公司處理大規(guī)模數(shù)據(jù)操作的方式，提供高速處理和可靠性。

利用大規(guī)模并行處理 (MPP) 數(shù)據(jù)庫

MPP 數(shù)據(jù)庫是一組作為一個(gè)實(shí)體協(xié)同工作的服務(wù)器。 MPP 數(shù)據(jù)庫的第一個(gè)關(guān)鍵組件是如何跨集群中的所有節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集分為多個(gè)段，并根據(jù)表的分布鍵分布在節(jié)點(diǎn)上。雖然在所有節(jié)點(diǎn)上平均分割數(shù)據(jù)以利用所有資源來響應(yīng)用戶查詢可能很直觀，但它不僅僅是為了性能而存儲(chǔ) – 例如數(shù)據(jù)傾斜和進(jìn)程傾斜。  

當(dāng)數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)之間分布不均勻時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傾斜。這意味著對(duì)于相同的用戶請(qǐng)求，承載更多數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)比擁有更少數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)有更多的工作。集群中最慢的節(jié)點(diǎn)總是決定集群的累積響應(yīng)時(shí)間。進(jìn)程偏差還導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)分布不均勻。這種情況的不同之處在于，用戶對(duì)僅存儲(chǔ)在少數(shù)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)感興趣。因此，只有那些特定節(jié)點(diǎn)響應(yīng)查詢的使用而工作，而其他節(jié)點(diǎn)則空閑（即，集群資源利用不足）。 

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問方式之間必須實(shí)現(xiàn)微妙的平衡，防止數(shù)據(jù)傾斜和流程傾斜。通過了解數(shù)據(jù)訪問模式可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問之間的平衡。數(shù)據(jù)必須使用相同的唯一鍵跨表共享，該鍵主要用于表之間的數(shù)據(jù)連接。唯一鍵將確保均勻的數(shù)據(jù)分布，并且經(jīng)常使用相同唯一鍵連接的表最終將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在相同的節(jié)點(diǎn)上。與需要跨節(jié)點(diǎn)移動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接以創(chuàng)建最終數(shù)據(jù)集相比，這種數(shù)據(jù)排列方式將帶來更快的本地?cái)?shù)據(jù)連接（共置連接）。   

另一個(gè)性能增強(qiáng)器是在加載過程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不同，MPP 數(shù)據(jù)庫沒有索引。相反，它們根據(jù)鍵的排序方式消除了不必要的數(shù)據(jù)塊掃描。必須通過定義排序鍵來加載數(shù)據(jù)，并且用戶查詢必須使用該排序鍵，以避免不必要的數(shù)據(jù)塊掃描。

利用先進(jìn)技術(shù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新

數(shù)據(jù)工程領(lǐng)域永不停息同樣，新技術(shù)和方法每天都會(huì)出現(xiàn)，以滿足不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)需求。近年來，采用混合云解決方案已成為一種強(qiáng)有力的舉措。  

公司可以通過利用 AWS、Azure 和 GCP 等云服務(wù)實(shí)現(xiàn)更大的靈活性、可擴(kuò)展性和成本效率。數(shù)據(jù)工程師在評(píng)估這些云產(chǎn)品、確定其是否適合特定要求以及實(shí)施它們以微調(diào)性能方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

此外，自動(dòng)化和人工智能 (AI) 正在改變數(shù)據(jù)工程、制定流程通過減少人為干預(yù)提高效率。數(shù)據(jù)工程師越來越多地開發(fā)自我修復(fù)系統(tǒng)，以檢測(cè)問題并自動(dòng)采取糾正措施。 

這種主動(dòng)的前景減少了停機(jī)時(shí)間并提高了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的整體可靠性。此外，詳盡的遙測(cè)技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，從而能夠及早發(fā)現(xiàn)潛在問題并快速生成解決方案。

駕馭數(shù)字化明天：物聯(lián)網(wǎng)和人的世界

隨著數(shù)據(jù)量持續(xù)增長(zhǎng)十倍，數(shù)據(jù)工程的未來預(yù)示著更多的升級(jí)和挑戰(zhàn)。量子計(jì)算和邊緣計(jì)算等新興技術(shù)有望改變?cè)擃I(lǐng)域，提供前所未有的處理能力和效率。數(shù)據(jù)工程師必須能夠在一英里之外看到這些趨勢(shì)。  

隨著行業(yè)以創(chuàng)紀(jì)錄的速度邁向未來，數(shù)據(jù)工程師的聰明才智仍將是數(shù)字時(shí)代的關(guān)鍵點(diǎn)，為定義物聯(lián)網(wǎng)和人類世界的應(yīng)用程序提供動(dòng)力。

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