实时计算Flink —— 独享模式 —— Data Lake典型场景

数据湖

Data Lake并不是一个新的概念，早在2011年就被提出，作为数仓的补充。数据湖是一个中心化的存储，能够存储任意规模的结构化与半结构化数据。数据湖中的数据，不必经过结构化过程，即可进行各种类型的分析。如可视化，大数据处理，实时数据分析和机器学习。

数据湖与数仓区别

与数仓相比，数据湖中数据有以下几个特点。

数据存储多样化

• RDBMS：RDS/ADS…
• 数仓：Hive/ODPS…
• Queue：SLS/MQ/Kafka…
• 文件存储：OSS/HDFS…

数据格式多样化

• RDBMS中结构化数据
• JSON/XML/CSV等半结构化数据
• 图像/音频/视频等非结构化数据

数据计算多样化

• 数据Schema不固定
• 异构数据源计算，无需将数据导入统一存储。
• 支持SQL进行大数据分析，同时也可直接对数据进行全文检索/机器学习等。

在数据湖场景中，实时计算有其独特优势，可完美解决数据湖场景下，结构化和半结构化数据的异构数据源计算和ETL等问题。下面以IoT场景举例说明数据湖的优势。

具体场景

典型工业化IoT场景，传感器采集厂房中各地点的温度，湿度，压力等信息，并上传到云端做环境监控及数据分析。整体业务架构如下。

场景数据流

IoT场景中，整个系统数据分为几类：

• IoT Device的运行日志，以文件的形式存储在OSS中。
• IoT Device采集的数据，上传到SLS，MQ，Kafka等各种数据通道类系统。
• MySQL，HBase，Redis等RDBMS，NoSQL中保存的重点监控区域设备白名单。

场景业务逻辑

根据以上三种数据类型，整个数据链路可分为两部分。

• 实时链路
  • 实时BI
    • 链路：IoT Device -> SLS/MQ/Kafka… -> SC
    • 相关业务指标：
      • 实时查看在线设备状态，设备个数。
      • 实时查看工厂各区域温度/湿度/压力等报警情况。
      • 重要设备的在线情况查看（流式维表Join）。
      • 工厂重要区域指标查看（流式维表Join）。
  • 实时监控（CEP）
    • 链路：IoT Device -> SLS/MQ/Kafka… -> SC
    • 相关业务指标：
      • 设备状态异常报警。
      • 厂区各监控指标(温度/湿度/压力)等报警。
• 离线链路
  • DataLake ETL
    • 链路：IoT Device -> SLS/MQ/Kafka… -> SC -> Hive/ODPS
    • 链路作用：
      • 将IoT采集到的数据经过清洗，上传到数仓中做持久存储及分析。
  • DalaLake分析
    • 链路1：IoT Device -> OSS -> SC。链路作用：直接分析IoT日志，获取小时/天级别设备运行状态报表。 IoT设备日志量大，如果将所有数据导入数仓，会大大增加存储成本，通过数据湖分析功能可直接通过SQL查询OSS上日志文件。
    • 链路2：IoT Device -> OSS -> SC (OSS JOIN HBase)。链路作用：将OSS上设备运行状态日志与Hbase/MySQL中数据关联并聚合，计算出关键设备某段时间的运行状态。

场景下流计算优势

• 功能丰富
  • 实时计算，数据湖场景下ETL，分析，监控等功能集为一体。
  • 20+种connector，无缝对接各种类数据源。
  • 异构数据源可计算。可使用标准SQL，对异构数据源直接计算。
• 节省成本
  • 开发成本：实时/离线各种场景中，SQL+UDF即可解决所有问题。一套SQL，实时/离线无缝切换。
  • 运维成本：全托管模式，保证高SLA情况下，减轻您的运维负担。
  • 存储成本：直接分析OSS，RDBMS，NoSQL，Queue，Hive…中结构化，半结构化数据，与传统数仓中，数据集中后才能分析的模式相比，对于低频查询类场景，可以节省存储成本。
  • 计算成本：一个产品，支持多种计算能力，降低您的计算成本。

本文转自实时计算——Data Lake典型场景