数据仓库主流数据架构数据仓库技术架构选型

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laokugonggao 2023-07-07 09:32:25

文章标签 数据仓库主流数据架构数据仓库 spark hive 数据 文章分类 数据仓库大数据

技术架构选型

在数据模型设计之前，您需要首先完成技术架构的选型。本教程中使用阿里云大数据产品MaxCompute配合DataWorks，完成整体的数据建模和研发流程。

完整的技术架构图如下图所示。其中，DataWorks的数据集成负责完成数据的采集和基本的ETL。MaxCompute作为整个大数据开发过程中的离线计算引擎。DataWorks则包括数据开发、数据质量、数据安全、数据管理等在内的一系列功能。

数仓分层

我们建议将数据仓库分为三层，自下而上为：数据引入层（ODS，Operation Data Store）、数据公共层（CDM，Common Data Model）和数据应用层（ADS，Application Data Service）。

数据仓库的分层和各层级用途如下图所示。

数据引入层ODS（Operation Data Store）：存放未经过处理的原始数据至数据仓库系统，结构上与源系统保持一致，是数据仓库的数据准备区。主要完成基础数据引入到MaxCompute的职责，同时记录基础数据的历史变化。
数据公共层CDM（Common Data Model，又称通用数据模型层），包括DIM维度表、DWD和DWS，由ODS层数据加工而成。主要完成数据加工与整合，建立一致性的维度，构建可复用的面向分析和统计的明细事实表，以及汇总公共粒度的指标。

公共维度层（DIM）：基于维度建模理念思想，建立整个企业的一致性维度。降低数据计算口径和算法不统一风险。公共维度层的表通常也被称为逻辑维度表，维度和维度逻辑表通常一一对应。
公共汇总粒度事实层（DWS）：以分析的主题对象作为建模驱动，基于上层的应用和产品的指标需求，构建公共粒度的汇总指标事实表，以宽表化手段物理化模型。构建命名规范、口径一致的统计指标，为上层提供公共指标，建立汇总宽表、明细事实表。公共汇总粒度事实层的表通常也被称为汇总逻辑表，用于存放派生指标数据。
明细粒度事实层（DWD）：以业务过程作为建模驱动，基于每个具体的业务过程特点，构建最细粒度的明细层事实表。可以结合企业的数据使用特点，将明细事实表的某些重要维度属性字段做适当冗余，即宽表化处理。明细粒度事实层的表通常也被称为逻辑事实表。

数据应用层ADS（Application Data Service）：存放数据产品个性化的统计指标数据。根据CDM与ODS层加工生成。

该数据分类架构在ODS层分为三部分：数据准备区、离线数据和准实时数据区。整体数据分类架构如下图所示。

在本教程中，从交易数据系统的数据经过DataWorks数据集成，同步到数据仓库的ODS层。经过数据开发形成事实宽表后，再以商品、地域等为维度进行公共汇总。

整体的数据流向如下图所示。其中，ODS层到DIM层的ETL（萃取（Extract）、转置（Transform）及加载（Load））处理是在MaxCompute中进行的，处理完成后会同步到所有存储系统。ODS层和DWD层会放在数据中间件中，供下游订阅使用。而DWS层和ADS层的数据通常会落地到在线存储系统中，下游通过接口调用的形式使用。

层次调用规范

在完成数据仓库的分层后，您需要对各层次的数据之间的调用关系作出约定。

层次调用规范

ADS应用层优先调用数据仓库公共层数据。如果已经存在CDM层数据，不允许ADS应用层跨过CDM中间层从ODS层重复加工数据。CDM中间层应该积极了解应用层数据的建设需求，将公用的数据沉淀到公共层，为其他数据层次提供数据服务。同时，ADS应用层也需积极配合CDM中间层进行持续的数据公共建设的改造。避免出现过度的ODS层引用、不合理的数据复制和子集合冗余。总体遵循的层次调用原则如下：

ODS层数据不能直接被应用层任务引用。如果中间层没有沉淀的ODS层数据，则通过CDM层的视图访问。CDM层视图必须使用调度程序进行封装，保持视图的可维护性与可管理性。
CDM层任务的深度不宜过大（建议不超过10层）。
一个计算刷新任务只允许一个输出表，特殊情况除外。
如果多个任务刷新输出一个表（不同任务插入不同的分区），DataWorks上需要建立一个虚拟任务，依赖多个任务的刷新和输出。通常，下游应该依赖此虚拟任务。
CDM汇总层优先调用CDM明细层，可累加指标计算。CDM汇总层尽量优先调用已经产出的粗粒度汇总层，避免大量汇总层数据直接从海量的明细数据层中计算得出。
CDM明细层累计快照事实表优先调用CDM事务型事实表，保持数据的一致性产出。
有针对性地建设CDM公共汇总层，避免应用层过度引用和依赖CDM层明细数据。