Lưới dữ liệu là gì?
Lưới dữ liệu là một khung kiến trúc giúp giải quyết các thách thức về bảo mật dữ liệu nâng cao thông qua quyền sở hữu phân tán, phi tập trung. Các tổ chức có nhiều nguồn dữ liệu từ nhiều ngành kinh doanh khác nhau và cần phải được tích hợp để phân tích. Kiến trúc lưới dữ liệu sẽ hợp nhất các nguồn dữ liệu riêng biệt và liên kết chúng với nhau một cách hiệu quả dựa trên các nguyên tắc quản trị và chia sẻ dữ liệu được quản lý tập trung. Các bộ phận chức năng trong doanh nghiệp có thể duy trì quyền kiểm soát đối với cách truy cập dữ liệu đã chia sẻ, ai có quyền truy cập và truy cập ở định dạng nào. Tuy làm tăng tính phức tạp của cấu trúc, nhưng lưới dữ liệu cũng mang đến sự hiệu quả bằng cách cải thiện khả năng truy cập, bảo mật và điều chỉnh quy mô của dữ liệu.
Lưới dữ liệu giải quyết được những thách thức nào?
Mặc dù ngày nay, các tổ chức có quyền truy cập vào khối lượng dữ liệu không ngừng gia tăng, nhưng để phát huy lợi ích thực tiễn, họ phải tiến hành sắp xếp, lọc, xử lý và phân tích. Thông thường, các tổ chức sẽ bố trí một đội ngũ tập trung gồm những kỹ sư và nhà khoa học để quản lý dữ liệu. Đội ngũ này sử dụng nền tảng dữ liệu tập trung vì những mục đích sau:
- Tải nhập dữ liệu từ tất cả các đơn vị (hay còn gọi là miền nghiệp vụ) khác nhau trong doanh nghiệp.
- Biến đổi dữ liệu thành một định dạng nhất quán, đáng tin cậy và hữu ích. Ví dụ: đội ngũ này có thể tổng hợp báo cáo hàng ngày hoặc đảm bảo rằng tất cả dữ liệu trên hệ thống có cùng định dạng ngày tháng.
- Chuẩn bị dữ liệu cho đối tượng sử dụng, chẳng hạn như bằng cách tạo báo cáo cho con người hoặc chuẩn bị tệp XML cho ứng dụng. Tìm hiểu về XML »
Khi khối lượng dữ liệu tăng lên, các tổ chức phải tăng chi phí thì mới duy trì được sự linh hoạt như trước đây. Hệ thống đơn khối rất khó để điều chỉnh quy mô vì những lý do sau đây.
Đội ngũ dữ liệu bị cô lập
Các chuyên gia và nhà khoa học dữ liệu trong đội ngũ dữ liệu tập trung không có nhiều kiến thức chuyên môn về doanh nghiệp và nghiệp vụ. Tuy nhiên, họ lại phải cung cấp dữ liệu để phục vụ nhiều nhu cầu đa dạng cả về mặt phân tích và vận hành, dù không hiểu rõ động lực phía sau.
Chậm thích ứng với thay đổi
Các kỹ sư dữ liệu thường triển khai quy trình để tải nhập và biến đổi dữ liệu qua nhiều bước trước khi lưu trữ dữ liệu trong hồ dữ liệu tập trung. Nếu có bất cứ yêu cầu thay đổi nào, toàn bộ quy trình sẽ phải được sửa đổi. Đội ngũ tập trung vừa phải thực hiện những thay đổi này, vừa phải quản lý những mối ưu tiên xung đột lẫn nhau, trong khi không có nhiều kiến thức chuyên môn về nghiệp vụ.
Giảm độ chính xác
Các đơn vị trong doanh nghiệp không được kết nối với đối tượng sử dụng dữ liệu và đội ngũ dữ liệu tập trung. Do đó, họ thiếu động lực để cung cấp dữ liệu chính xác, hữu ích và có ý nghĩa.
Lợi ích của lưới dữ liệu là gì?
Theo thời gian, kiến trúc nền tảng dữ liệu có thể gây khó khăn cho đối tượng sử dụng dữ liệu, làm gián đoạn đối tượng tạo lập dữ liệu và gây quá tải cho đội ngũ quản lý dữ liệu. Kiến trúc lưới dữ liệu cố gắng giải quyết những thách thức này bằng cách trao cho các đơn vị trong doanh nghiệp nhiều quyền tự chủ và quyền sở hữu đối với miền dữ liệu của họ. Phần dưới đây trình bày những lợi ích của kiến trúc lưới dữ liệu.
Xử lý dữ liệu một cách dân chủ
Lưới dữ liệu chuyển quyền kiểm soát dữ liệu cho các chuyên gia về nghiệp vụ, những người sẽ tạo ra sản phẩm dữ liệu có ý nghĩa trong khuôn khổ quản lý phi tập trung. Các đối tượng sử dụng dữ liệu cũng yêu cầu quyền truy cập vào sản phẩm dữ liệu và chờ sự phê duyệt hoặc thay đổi từ chính người sở hữu dữ liệu. Do đó, mọi người có thể truy cập vào dữ liệu có liên quan một cách nhanh chóng hơn, giúp cải thiện sự nhạy bén của doanh nghiệp.
Tăng tính linh hoạt
Cơ sở hạ tầng dữ liệu tập trung phức tạp hơn và đòi hỏi sự phối hợp để duy trì và sửa đổi. Trong khi đó, lưới dữ liệu định hình lại cách triển khai về mặt kỹ thuật của hệ thống tập trung cho các nghiệp vụ. Điều này giúp loại bỏ các quy trình dữ liệu tập trung, đồng thời giảm thiểu nút thắt về mặt vận hành và sự trì trệ về mặt kỹ thuật cho hệ thống.
Hiệu quả chi phí
Thay vì xử lý theo lô, kiến trúc dữ liệu phân tán áp dụng cách xử lý theo luồng dữ liệu trong thời gian thực. Với cách này, bạn có thể nắm rõ hơn chi phí lưu trữ và hoạt động phân bổ tài nguyên, nhờ đó quản lý ngân sách tốt hơn và giảm chi phí.
Cải thiện khả năng khám phá dữ liệu
Mô hình lưới dữ liệu ngăn việc hình thành lô cốt dữ liệu giữa các đội ngũ kỹ sư tập trung, cũng như giảm thiểu nguy cơ tài sản dữ liệu bị khóa trong các hệ thống nghiệp vụ khác nhau. Trong khi đó, khung quản lý dữ liệu tập trung điều hành và ghi lại dữ liệu có sẵn trong tổ chức. Ví dụ: các đội ngũ theo nghiệp vụ tự động đăng ký dữ liệu của họ trong một sổ đăng ký tập trung.
Tăng cường bảo mật và tuân thủ
Kiến trúc lưới dữ liệu thực thi các chính sách bảo mật dữ liệu cả trong và giữa các nghiệp vụ. Kiến trúc này mang đến khả năng giám sát và kiểm tra tập trung đối với quá trình chia sẻ dữ liệu. Ví dụ: bạn có thể thực thi các yêu cầu ghi và theo dấu dữ liệu trên tất cả các nghiệp vụ. Người kiểm tra của bạn có thể quan sát cách thức và tần suất truy cập dữ liệu.
Đâu là trường hợp sử dụng của lưới dữ liệu?
Lưới dữ liệu có thể hỗ trợ mọi loại trường hợp sử dụng dữ liệu lớn. Sau đây là một vài ví dụ chúng tôi đưa ra.
Phân tích dữ liệu
Nhiều bộ phận chức năng trong doanh nghiệp cung cấp dữ liệu chất lượng cao, đáng tin cậy cho các khối lượng công việc phân tích dữ liệu. Các đội ngũ có thể dùng dữ liệu này để tạo bảng thông tin nghiệp vụ thông minh giúp trình bày hiệu quả của chiến dịch, kết quả tiếp thị và dữ liệu hoạt động. Nhà khoa học dữ liệu có thể đẩy nhanh dự án máy học để gặt hái kết quả của quá trình tự động hóa.
Chăm sóc khách hàng
Lưới dữ liệu cung cấp cái nhìn toàn diện về khách hàng cho đội ngũ tiếp thị và hỗ trợ. Ví dụ: đội ngũ hỗ trợ có thể trích xuất dữ liệu có liên quan để giúp giảm thời gian xử lý trường hợp, còn đội ngũ tiếp thị có thể đảm bảo rằng họ nhắm mục tiêu đúng thông tin nhân khẩu học của khách hàng trong chiến dịch.
Báo cáo về quy định
Nhu cầu về khối lượng, tính kịp thời và độ chính xác đối với dữ liệu để đáp ứng các quy định là thách thức không nhỏ dành cho cả bên đưa ra quy định và các doanh nghiệp chịu quy định. Tất cả các bên đều có thể nhận được lợi ích khi ứng dụng công nghệ lưới dữ liệu. Ví dụ: các tổ chức có thể đẩy dữ liệu báo cáo lên một lưới dữ liệu thuộc quyền quản lý của bên đưa ra quy định.
Dữ liệu bên thứ ba
Bạn có thể áp dụng công nghệ lưới dữ liệu cho những trường hợp sử dụng cần đến tập dữ liệu công khai và tập dữ liệu bên thứ ba. Bạn có thể coi dữ liệu bên ngoài là một miền riêng biệt và triển khai miền đó trong lưới để bảo sự nhất quán với tập dữ liệu nội bộ.
Những nguyên tắc của kiến trúc lưới dữ liệu là gì?
Để áp dụng mô thức lưới dữ liệu, tổ chức của bạn phải triển khai 4 nguyên tắc sau đây.
Kiến trúc phân tán theo miền
Phương pháp lưới dữ liệu đề xuất rằng trách nhiệm quản lý dữ liệu sẽ được bố trí xoay quanh các bộ phận chức năng hoặc nghiệp vụ trong doanh nghiệp. Các đội ngũ nghiệp vụ chịu trách nhiệm thu thập, chuyển đổi và cung cấp dữ liệu có liên quan đến hoặc được tạo theo chức năng của họ trong doanh nghiệp. Thay vì dữ liệu nghiệp vụ di chuyển từ nguồn dữ liệu đến nền tảng dữ liệu tập trung, một đội ngũ cụ thể sẽ lưu trữ và phân phối các tập dữ liệu theo cách dễ sử dụng. Ví dụ: một nhà bán lẻ có thể có nghiệp vụ trang phục chứa dữ liệu về các sản phẩm may mặc và nghiệp vụ hành vi web chứa số liệu phân tích về hành vi của khách truy cập trang web.
Dữ liệu là sản phẩm
Để triển khai thành công lưới dữ liệu, mọi đội ngũ nghiệp vụ phải áp dụng tư duy sản phẩm cho các tập dữ liệu họ cung cấp. Họ phải coi các tài sản dữ liệu giống như sản phẩm, còn các đội ngũ dữ liệu và nghiệp vụ còn lại trong tổ chức giống như khách hàng.
Để có trải nghiệm khách hàng tốt nhất, sản phẩm dữ liệu nghiệp vụ phải có những đặc tính cơ bản sau.
Dễ khám phá
Mỗi sản phẩm dữ liệu tự đăng ký với một danh mục dữ liệu tập trung để tăng khả năng khám phá.
Dễ xác định địa chỉ
Mọi sản phẩm dữ liệu cần có một địa chỉ duy nhất để giúp đối tượng sử dụng dữ liệu truy cập theo lập trình vào dữ liệu đó. Thông thường, địa chỉ này sẽ tuân theo tiêu chuẩn đặt tên tập trung đã xác định trong doanh nghiệp.
Đáng tin cậy
Các sản phẩm dữ liệu xác định những mục tiêu có thể đồng thuận ở cấp độ dịch vụ xoay quanh việc dữ liệu phản ánh chính xác đến mức độ nào về tính thực tế của sự kiện mà dữ liệu đó ghi lại. Ví dụ: nghiệp vụ đơn hàng có thể phát hành dữ liệu sau khi xác minh địa chỉ và số điện thoại của khách hàng.
Tự mô tả
Tất cả sản phẩm dữ liệu cần có cú pháp và ngữ nghĩa được mô tả rõ ràng, tuân theo quy ước đặt tên tiêu chuẩn do tổ chức quyết định.
Cơ sở hạ tầng dữ liệu tự phục vụ
Kiến trúc dữ liệu phân tán yêu cầu mọi nghiệp vụ phải thiết lập quy trình dữ liệu riêng để dọn dẹp, lọc và tải các sản phẩm dữ liệu của riêng nghiệp vụ đó. Lưới dữ liệu đưa ra khái niệm nền tảng dữ liệu tự phục vụ để tránh lãng phí công sức. Kỹ sư dữ liệu thiết lập công nghệ để tất cả các đơn vị trong doanh nghiệp có thể xử lý và lưu trữ sản phẩm dữ liệu của họ. Chính vì vậy, cơ sở hạ tầng tự phục vụ cho phép phân chia trách nhiệm. Đội ngũ kỹ sư dữ liệu sẽ phụ trách quản lý công nghệ, còn các đội ngũ nghiệp vụ sẽ chịu trách nhiệm quản lý dữ liệu.
Phối hợp quản trị dữ liệu
Theo kiến trúc lưới dữ liệu, bảo mật sẽ là trách nhiệm chung trong tổ chức. Ban lãnh đạo xác định các tiêu chuẩn và chính sách toàn cầu mà bạn có thể áp dụng trên khắp các miền. Đồng thời, kiến trúc dữ liệu phi tập trung cho phép mức độ tự chủ cao đối với hoạt động triển khai các tiêu chuẩn và chính sách trong nội bộ miền.
Làm cách nào để xây dựng lưới dữ liệu trong tổ chức của bạn?
Lưới dữ liệu là khái niệm mới nổi, vừa mới chỉ nhận được sự chú ý từ sau đại dịch. Các tổ chức vẫn đang thử nghiệm những công nghệ khác nhau trong khi cố gắng xây dựng lưới dữ liệu cho một số trường hợp sử dụng nhất định. Tuy nhiên, việc áp dụng lưới dữ liệu doanh nghiệp trên toàn tổ chức vẫn còn hiếm. Không có lộ trình rõ ràng cho hoạt động triển khai lưới dữ liệu, nhưng sau đây là một số gợi ý.
Phân tích dữ liệu hiện có
Trước khi xây dựng lưới dữ liệu, bạn phải sắp xếp dữ liệu hiện có thành các danh mục và xác định những nghiệp vụ có liên quan. Việc tuân theo các quy tắc hài hòa nhất định là chìa khóa giúp xây dựng mối tương quan hiệu quả đối với dữ liệu giữa các nghiệp vụ. Ví dụ: bạn sẽ phải xác định các tiêu chuẩn toàn cầu cho quy ước về định dạng loại trường, trường siêu dữ liệu và địa chỉ sản phẩm dữ liệu.
Áp dụng chính sách quản trị dữ liệu toàn cầu
Để có thể phối hợp quản trị dữ liệu, đội ngũ CNTT tập trung của bạn phải đặt ra các tiêu chuẩn về báo cáo, xác thực và tuân thủ cho lưới dữ liệu. Bạn cũng có thể xác định các chế độ kiểm soát quyền truy cập ở mức chi tiết để chủ sở hữu sản phẩm dữ liệu áp dụng khi họ lưu trữ các tập dữ liệu. Trong khi các đối tượng tạo lập dữ liệu xác định và đo lường chất lượng dữ liệu, các chính sách quản trị tập trung sẽ giúp họ đưa ra quyết định chính xác hơn.
Xây dựng nền tảng dữ liệu tự phục vụ
Nền tảng dữ liệu tự phục vụ của bạn phải chung chung để mọi người có thể xây dựng sản phẩm dữ liệu mới trên đó. Nền tảng này cũng cần giấu đi sự phức tạp của công nghệ đằng sau, đồng thời cung cấp các thành phần cơ sở hạ tầng theo lối tự phục vụ. Sau đây là một số chức năng cần đưa vào:
- Mã hóa dữ liệu
- Sơ đồ sản phẩm dữ liệu
- Chế độ kiểm soát quyền truy cập và quản trị
- Khả năng khám phá sản phẩm dữ liệu, chẳng hạn như phát hành hoặc đăng ký danh mục
- Ghi nhật ký và giám sát sản phẩm dữ liệu
- Lưu bộ nhớ đệm để cải thiện hiệu suất
Bạn cũng có thể xây dựng tính năng tự động hóa (chẳng hạn như các cấu hình và tập lệnh) để giảm thời gian tạo các sản phẩm dữ liệu.
Chọn các công nghệ phù hợp
Các hệ thống lưu trữ truyền thống bạn hiện có, chẳng hạn như kho dữ liệu và hồ dữ liệu, có thể tiếp thêm sức mạnh cho lưới dữ liệu. Bạn chỉ cần chuyển đổi cách sử dụng từ hệ thống đơn khối thành nhiều kho dữ liệu phi tập trung. Lưới dữ liệu cũng tạo điều kiện để ứng dụng các nền tảng đám mây và các công nghệ tập trung trên đám mây. Cơ sở hạ tầng đám mây giúp giảm thiểu chi phí vận hành và công sức xây dựng lưới dữ liệu. Bạn phải chọn nhà cung cấp đám mây có các dịch vụ quản lý dữ liệu sâu rộng để hỗ trợ kiến trúc lưới dữ liệu của bạn. Bạn cũng cần cân nhắc các yêu cầu về việc tích hợp dữ liệu với hệ thống cũ.
Khởi động công cuộc đổi mới văn hóa trên toàn tổ chức
Ngày nay, chúng ta có các công cụ và công nghệ cần thiết để dễ dàng xây dựng lưới dữ liệu với nhiều sản phẩm dữ liệu. Công cuộc chuyển đổi hướng đến việc hợp nhất dữ liệu theo lô và dữ liệu theo luồng chưa bao giờ dễ dàng đến vậy, tất cả là nhờ những công cụ như Amazon EMR. Tuy nhiên, việc mở rộng quy mô lưới dữ liệu của bạn ra ngoài các dự án nhỏ đòi hỏi phải thoát ly dần khỏi các kiến trúc dữ liệu tập trung trong quá khứ. Cần có một ngôn ngữ mới ưu tiên những yếu tố sau:
- Khả năng khám phá và sử dụng dữ liệu so với trích xuất và tải
- Xử lý dữ liệu trong thời gian thực so với xử lý theo lô với khối lượng lớn trong tương lai
- Quyền sở hữu sản phẩm dữ liệu phân tán so với kiến trúc nền tảng dữ liệu tập trung
Hiện nay, công nghệ dữ liệu thường thúc đẩy các quyết định về mặt kiến trúc. Lưới dữ liệu đi ngược xu hướng này, đặt sản phẩm dữ liệu nghiệp vụ ở trung tâm để thúc đẩy các quyết định công nghệ.
Sự khác biệt giữa lưới dữ liệu và hồ dữ liệu là gì?
Hồ dữ liệu là một kho nơi bạn có thể lưu trữ mọi dữ liệu có cấu trúc và phi cấu trúc ở mọi quy mô mà không cần xử lý trước. Trong các nền tảng dữ liệu tập trung, hồ dữ liệu là công nghệ cốt lõi để lưu trữ dữ liệu từ tất cả các nguồn khả thi.
Lưới dữ liệu là một mô thức quản lý dữ liệu, trong đó sử dụng hồ dữ liệu theo cách khác. Hồ dữ liệu không còn đóng vai trò trung tâm trong tổng thể kiến trúc nữa. Thay vào đó, bạn có thể dùng hồ dữ liệu như một phần của cơ sở hạ tầng tự phục vụ hoặc để triển khai các sản phẩm dữ liệu.
Sự khác biệt giữa lưới dữ liệu và kết cấu dữ liệu là gì?
Kết cấu dữ liệu là một kiến trúc hiện đại khác sử dụng công nghệ máy học và tự động hóa để tích hợp trọn vẹn nhiều môi trường đám mây và quy trình dữ liệu. Bạn có thể coi đó là một tầng công nghệ nằm phía trên cơ sở hạ tầng cơ bản, giúp tích hợp và biểu diễn dữ liệu một cách có hệ thống cho những người dùng không chuyên về công nghệ. Ví dụ: những người ra quyết định sử dụng kết cấu dữ liệu để xem tất cả dữ liệu của họ tại cùng một nơi và tìm ra mối liên kết giữa các tập dữ liệu rời rạc.
Cả kết cấu dữ liệu và lưới dữ liệu đề có cùng mục đích—quản lý dữ liệu hiệu quả và hợp nhất. Ví dụ: giả sử bạn có một hồ dữ liệu tập trung và sử dụng các dịch vụ AWS để tải nhập dữ liệu. Cùng lúc đó, bạn có cơ sở hạ tầng cũ phục vụ việc chuyển đổi dữ liệu. Kết cấu dữ liệu tích hợp cả 2 hệ thống và cung cấp góc nhìn hợp nhất mà không cần thay đổi quy trình hiện có.
Tức là kết cấu dữ liệu sử dụng công nghệ để làm việc với cơ sở hạ tầng bạn hiện có. Ngược lại, việc triển khai lưới dữ liệu đòi hỏi bạn phải thay đổi chính cơ sở hạ tầng cơ bản. Bạn phải thay đổi mô hình push-and-ingest của hệ thống quản lý dữ liệu thành mô hình serve-and-pull trên khắp các nghiệp vụ.
AWS có thể hỗ trợ kiến trúc lưới dữ liệu như thế nào?
Danh sách Kiến trúc dữ liệu hiện đại trên AWS liệt kê một số dịch vụ mà bạn có thể dùng để triển khai lưới dữ liệu và các kiến trúc dữ liệu hiện đại khác trong tổ chức của mình. Bạn có thể nhanh chóng xây dựng sản phẩm dữ liệu và cơ sở hạ tầng lưới dữ liệu với chi phí thấp mà vẫn đảm bảo hiệu suất.
Sau đây là ví dụ về những dịch vụ AWS bạn có thể dùng:
- Dùng AWS Lake Formation để xây dựng mẫu hình lưới dữ liệu trên quy mô lớn với khả năng kiểm soát quyền truy cập theo thẻ
- Dùng dịch vụ Trao đổi dữ liệu trên AWS để tích hợp dữ liệu bên thứ ba vào lưới dữ liệu của bạn
- Dùng AWS Glue để chia sẻ, lưu trữ và phân chia danh mục các sản phẩm dữ liệu
Bắt đầu với lưới dữ liệu trên AWS bằng cách tạo tài khoản miễn phí ngay hôm nay.
