Data Lakehouse (Hồ dữ liệu tích hợp) là giải pháp kiến trúc dữ liệu hiện đại, giúp doanh nghiệp lưu trữ linh hoạt, giảm chi phí và tối ưu phân tích dữ liệu trong kỷ nguyên chuyển đổi số.
1. Data Lake và Data Warehouse
Trước khi tìm hiểu về Data Lakehouse, hãy hiểu rõ trước hai khái niệm cơ bản là: Data Lake và Data Warehouse.
Data Lake (Hồ dữ liệu): Là hệ thống lưu trữ dữ liệu linh hoạt, hỗ trợ lưu trữ đa dạng các loại dữ liệu như có cấu trúc, bán cấu trúc và phi cấu trúc. Dữ liệu trong Data Lake được lưu ở trạng thái nguyên bản "raw", giữ nguyên các đặc tính ban đầu.
Data Warehouse (Kho dữ liệu): Trái ngược với Data Lake, đây là hệ thống chuyên dùng cho việc phân tích dữ liệu. Dữ liệu trong Data Warehouse thường đã qua xử lý và tổng hợp, được định dạng sẵn để phân tích, tuân theo cấu trúc rõ ràng và tổ chức chặt chẽ hơn.
2. Data Lakehouse là gì?
Data Lakehouse (Hồ dữ liệu tích hợp) là kiến trúc dữ liệu hiện đại, tạo ra một nền tảng duy nhất bằng cách kết hợp lợi ích cốt lõi của Data Lake (Hồ dữ liệu - kho lưu trữ dữ liệu thô, chưa qua xử lý) và Data Warehouse (Kho dữ liệu - tập hợp các dữ liệu có cấu trúc được tổ chức chặt chẽ). Cụ thể, Data Lakehouse cho phép tổ chức sử dụng giải pháp lưu trữ chi phí thấp để lưu trữ lượng lớn dữ liệu thô, đồng thời cung cấp chức năng quản lý và tổ chức dữ liệu.
Data Lakehouse - kiến trúc dữ liệu kết hợp giữa Data Warehouse và Data Lake - Ảnh: Internet
Trước đây, Data Lake và Data Warehouse thường được triển khai dưới dạng kiến trúc tách biệt để tránh việc làm quá tải hệ thống và cạnh tranh tài nguyên. Nhiều công ty sử dụng Data Warehouse để lưu trữ dữ liệu có cấu trúc phục vụ báo cáo và phân tích kinh doanh BI (Business Intelligence), trong khi Data Lake được dùng để lưu trữ dữ liệu không cấu trúc hoặc bán cấu trúc, chủ yếu hỗ trợ các tác vụ học máy (Machine Learning). Tuy nhiên, việc phải thường xuyên chuyển đổi dữ liệu giữa hai hệ thống để xử lý chung gây ra nhiều phức tạp, chi phí cao, và vấn đề liên quan đến tính nhất quán, tính mới và trùng lặp dữ liệu.
Chính vì thế, Data Lakehouse ra đời nhằm phá bỏ những rào cản này, mang lại sự linh hoạt, khả năng mở rộng và tốc độ xử lý cần thiết để đảm bảo nguồn dữ liệu sẽ tạo ra giá trị cho doanh nghiệp thay vì gây ra thách thức không đáng có.
3. Đặc trưng của Data Lakehouse là gì?
Data Lakehouse giúp tối ưu hóa quá trình sử dụng, thao tác dữ liệu - Ảnh: Qlik
Data Lakehouse nổi bật với 6 đặc trưng chính sau:
Kho lưu trữ dữ liệu duy nhất với chi phí thấp cho mọi loại dữ liệu: Data Lakehouse cung cấp khả năng lưu trữ tất cả các loại dữ liệu, từ dữ liệu có cấu trúc (structured), dữ liệu bán cấu trúc (semi-structured) đến dữ liệu phi cấu trúc (unstructured), trong một nền tảng duy nhất, giúp đơn giản hóa quản lý và tiết kiệm chi phí.
Tính năng quản lý dữ liệu mạnh mẽ: Hỗ trợ áp dụng schema (cấu trúc dữ liệu), thực thi data governance (quản trị dữ liệu), đồng thời cung cấp quy trình ETL (trích xuất, chuyển đổi và tải dữ liệu) và làm sạch dữ liệu. Điều này giúp tổ chức đảm bảo dữ liệu luôn sẵn sàng và đáng tin cậy.
Hỗ trợ giao dịch với tính chất ACID: Data Lakehouse tuân thủ thuộc tính ACID (Atomicity - nguyên tử, Consistency - nhất quán, Isolation - tách biệt, Durability - lâu bền), đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu ngay cả khi có nhiều người dùng đồng thời đọc và ghi dữ liệu.
Định dạng lưu trữ tiêu chuẩn hóa: Sử dụng định dạng lưu trữ dữ liệu chuẩn, cho phép tích hợp và hoạt động linh hoạt trên nhiều phần mềm và ứng dụng khác nhau.
Khả năng xử lý dữ liệu liên tục từ đầu đến cuối: Hỗ trợ quy trình streaming dữ liệu từ khi thu thập cho đến khi tạo ra insight theo thời gian thực, đáp ứng tốt nhu cầu phân tích tức thì.
Tách biệt tài nguyên tính toán và lưu trữ: Cho phép mở rộng dễ dàng để đáp ứng nhiều tác vụ đa dạng mà không làm gián đoạn hệ thống, đảm bảo tính linh hoạt và hiệu quả cho nhiều khối lượng công việc khác nhau.
Ứng dụng phân tích kinh doanh (BI) có thể truy cập trực tiếp vào dữ liệu nguồn trong Data Lakehouse mà không cần sao chép dữ liệu, giảm thiểu tình trạng trùng lặp và tăng hiệu quả sử dụng dữ liệu.
4. Phân biệt Data Lakehouse - Data Warehouse - Data Lake
Tiêu chí | Data Warehouse | Data Lake | Data Lakehouse |
Loại dữ liệu lưu trữ | Dữ liệu có cấu trúc (structured) | Dữ liệu thô, gồm cả có cấu trúc, bán cấu trúc và phi cấu trúc | Kết hợp cả dữ liệu thô và có cấu trúc (structured, semi-structured, unstructured) |
Quy trình xử lý dữ liệu | Dữ liệu được chuyển đổi qua quy trình ETL trước khi lưu trữ, tối ưu hóa theo một schema cụ thể | Dữ liệu thô được lưu trữ và xử lý sau khi nạp vào hệ thống | Lưu trữ dữ liệu thô và có cấu trúc đồng thời hỗ trợ chuyển đổi, tổ chức và truy vấn dữ liệu hiệu quả |
Tốc độ tải dữ liệu | Tốc độ tải chậm do yêu cầu chuyển đổi trước (ETL) | Tốc độ tải nhanh vì lưu dữ liệu thô trực tiếp | Kết hợp giữa tốc độ tải nhanh và khả năng tổ chức dữ liệu hiệu quả |
Khả năng truy vấn | Truy vấn nhanh, tối ưu cho phân tích BI | Cần xử lý trước khi truy vấn, khó thực hiện truy vấn thời gian thực | Hỗ trợ truy vấn thời gian thực với khả năng linh hoạt giữa dữ liệu BI, Machine Learning, và Big Data |
Tính linh hoạt | Ít linh hoạt do yêu cầu dữ liệu có cấu trúc cụ thể | Linh hoạt, phù hợp với dữ liệu không cấu trúc, nhưng cần kỹ năng chuyên sâu để khai thác | Linh hoạt, dễ sử dụng cho cả người dùng kinh doanh và kỹ thuật |
Chi phí | Chi phí cao do yêu cầu phần cứng và tối ưu hóa dữ liệu | Chi phí thấp nhờ tận dụng lưu trữ đám mây | Chi phí tối ưu nhờ lưu trữ chi phí thấp kết hợp các tính năng quản lý dữ liệu |
Ứng dụng | Chủ yếu dành cho báo cáo kinh doanh (BI), ra quyết định dựa trên dữ liệu | Phân tích Big Data, Machine Learning, dự đoán | Ứng dụng đa dạng: BI, phân tích dữ liệu, Machine Learning, dự đoán |
Nhìn chung, Data Lakehouse là sự kết hợp giữa tính tổ chức và khả năng truy vấn mạnh mẽ của Data Warehouse với khả năng lưu trữ linh hoạt và xử lý dữ liệu lớn của Data Lake, mang lại giải pháp toàn diện hơn cho nhiều doanh nghiệp và tổ chức.
5. Lợi ích khi ứng dụng Data Lakehouse
Ứng dụng Data Lakehouse mang lại nhiều lợi ích vượt trội cho các tổ chức, từ tối ưu hóa chi phí đến nâng cao hiệu quả quản lý dữ liệu
Data Lakehouse mang lại trải nghiệm tốt trong các thao tác xử lý và quản lý dữ liệu
Ứng dụng Data Lakehouse mang lại nhiều lợi ích vượt trội cho doanh nghiệp và tổ chức, từ tối ưu hóa chi phí đến nâng cao hiệu quả quản lý dữ liệu
Kiến trúc đơn giản: Data Lakehouse loại bỏ sự phức tạp khi phải quản lý hai nền tảng riêng biệt như Data Lake và Data Warehouse. Tất cả dữ liệu được tập trung trong một kho duy nhất, cho phép kết nối trực tiếp với các công cụ mà không cần phải trích xuất hoặc chuẩn bị dữ liệu để đưa vào kho dữ liệu.
Chất lượng dữ liệu được cải thiện: Kiến trúc Data Lakehouse hỗ trợ áp dụng schema cho dữ liệu có cấu trúc và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu, giúp duy trì sự nhất quán. Ngoài ra, thời gian làm mới dữ liệu cũng được rút ngắn, đảm bảo dữ liệu luôn mới và sẵn sàng.
Tiết kiệm chi phí: Data Lakehouse cho phép lưu trữ khối lượng lớn dữ liệu trên nền tảng đám mây với chi phí thấp, đồng thời không cần duy trì đồng thời cả Data Warehouse và Data Lake, giảm chi phí vận hành. Qua đó, tối ưu hóa chi phí bằng cách giảm thiểu các quy trình ETL và hạn chế sự trùng lặp dữ liệu.
Tăng độ tin cậy của dữ liệu: Việc giảm thiểu quá trình chuyển đổi dữ liệu qua nhiều hệ thống (ETL) giúp hạn chế các lỗi kỹ thuật hoặc suy giảm chất lượng dữ liệu trong quá trình xử lý.
Quản trị dữ liệu tốt hơn: Data Lakehouse tập trung dữ liệu và tài nguyên trong một hệ thống, giúp dễ dàng triển khai, kiểm thử và áp dụng các chính sách quản trị cũng như kiểm soát bảo mật.
Hạn chế trùng lặp dữ liệu: Một nguồn dữ liệu duy nhất trong Data Lakehouse giúp giảm sự không nhất quán và các chi phí liên quan đến lưu trữ dư thừa, đồng thời tăng độ tin cậy và khả năng chia sẻ dữ liệu trong tổ chức.
Hỗ trợ khối lượng công việc đa dạng: Các công cụ phân tích, SQL, học máy (ML), và khoa học dữ liệu có thể kết nối trực tiếp với Data Lakehouse, hỗ trợ xử lý nhiều loại tác vụ khác nhau từ một kho dữ liệu duy nhất.
Khả năng mở rộng cao: Lưu trữ đám mây chi phí thấp cho phép tách biệt tính toán và lưu trữ, mang lại khả năng mở rộng linh hoạt gần như vô hạn. Đồng thời, tăng hoặc giảm quy mô sử dụng tài nguyên theo nhu cầu kinh doanh mà không làm gián đoạn hệ thống.
Với những lợi ích này, Data Lakehouse không chỉ là giải pháp tối ưu cho nhiều doanh nghiệp và tổ chức muốn khai thác tối đa giá trị từ dữ liệu mà còn giúp họ nhanh chóng thích nghi và phát triển trong môi trường cạnh tranh hiện đại.
6. Ứng dụng của Data Lakehouse
Hiện nay, Data Lakehouse được áp dụng trong nhiều nền tảng quản lý dữ liệu tiên tiến nhờ khả năng vượt trội trong việc xử lý và khai thác dữ liệu. Ví dụ điển hình là Amazon Redshift Spectrum – một phần mở rộng của Amazon Redshift, cho phép phân tích trực tiếp trên dữ liệu được lưu trữ trong Amazon S3 mà không cần di chuyển hoặc sao chép dữ liệu.
Tại Việt Nam, Data360X của Elcom là một giải pháp tiêu biểu ứng dụng kiến trúc Data Lakehouse để quản lý và phân tích dữ liệu một cách toàn diện. Việc triển khai kiến trúc này giúp Data360X không chỉ tối ưu hóa việc lưu trữ mà còn nâng cao hiệu quả khai thác và ứng dụng dữ liệu trong doanh nghiệp.
Lợi ích của Data360X:
Quản lý dữ liệu tập trung: Tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau trên một nền tảng duy nhất, giúp giảm thiểu phân tán và đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu.
Phân tích linh hoạt: Hỗ trợ nhiều loại tác vụ từ báo cáo kinh doanh (BI), phân tích dự đoán, đến học máy (ML) và xử lý dữ liệu lớn (big data).
Tối ưu chi phí: Sử dụng lưu trữ đám mây chi phí thấp kết hợp với khả năng mở rộng linh hoạt, giúp giảm thiểu chi phí đầu tư và vận hành hệ thống.
Nhờ ứng dụng kiến trúc Data Lakehouse, nền tảng như Data360X không chỉ đơn giản hóa việc quản lý dữ liệu mà còn tạo điều kiện cho doanh nghiệp khai thác tối đa giá trị từ dữ liệu, từ đó nâng cao năng lực cạnh tranh trong thời đại số hóa.