随着互联网的都不发展,消费者对区块链技术和数字虚拟货币的认知程度也在不断的提高。今天,我们就一起来了解一下区块链技术的基础运算方法都有哪些结构构成的。下面java课程就一起来了解一下具体情况吧。
构成计算技术的基本元素是存储、处理和通信。大型主机、PC、移动设备和云服务都以各自的方式展现这些元素。各个元素之内还有专门的构件块来分配资源。
本文聚焦于区块链的大框架:介绍区块链中各个计算元素的模块以及各个模块的一些实现案例,偏向概论而非详解。
区块链的组成模块
以下是去中心化技术中各个计算元素的构件块:
存储:代币存储、数据库、文件系统/blob
处理:有状态的业务逻辑、无状态的业务逻辑、高性能计算
通信:数据、价值和状态的连接网络
存储
作为基本计算元素,存储部分包含了以下构件块。
代币存储。代币是价值的存储媒介(例如资产、证券等),价值可以是比特币、航空里程或是数字作品的版权。代币存储系统的主要作用是发放和传输代币(有多种变体),同时防止多重支付之类的事件发生。
比特币和Zcash是两大“纯净”的、只关注代币本身的系统。以太坊则开始将代币用于各种服务,以实现其充当全球计算中心的理想。这些例子中代币被用作运营整个网络架构的内部激励。
还有些代币不是网络用来推动自身运行的内部工具,而是用做更高级别网络的激励,但它们的代币实际上是存储在底层架构中的。一个例子是像Golem这样的ERC20代币,运行在以太坊网络层上。另一个例子是Envoke的IP授权代币,运行在IPDB网络层上。
数据库。数据库专门用来存储结构化的元数据,例如数据表(关系型数据库)、文档存储(例如JSON)、键值存储、时间序列或图数据库。数据库可以使用SQL这样的查询快速检索数据。
传统的分布式(但中心化)数据库如MongoDB和Cassandra通常会存储数百TB甚至PB级的数据,性能可达到每秒百万次写入。
SQL这样的查询语言是很强大的,因为它将实现与规范区分开来,这样就不会绑定在某个具体的应用上。SQL已经作为标准应用了数十年,所以同一个数据库系统可以用在很多不同的行业中。
换言之,要在比特币之外讨论一般性,不一定要拿图灵完备性说事。你只需要一个数据库就够了,这样既简洁又方便扩展。有些时候图灵完备也是很有用的,我们将在“去中心化处理”一节具体讨论。
BigchainDB是去中心化的数据库软件,是专门的文档存储系统。它基于MongoDB(或RethinkDB),继承了后者的查询和扩展逻辑。但它也具备了区块链的特征,诸如去中心化控制、防篡改和代币支持。IPDB是BigchainDB的一个受监管的公开实例。
在区块链领域,也可以说IOTA是一个时间序列数据库。
文件系统/blob数据存储。这些系统以目录和文件的层级结构来存储大文件(、音乐、大数据集)。
IPFS和Tahoe-LAFS是去中心化的文件系统,包含去中心化或中心化的blob存储。FileCoin、Storj、Sia和Tieron是去中心化的blob存储系统,古老而出色的BitTorrent也是如此,虽然后者使用的是p2p体系而非代币。以太坊Swarm、Dat、Swarm-JS基本上都支持上述两种方式。
数据市场。这种系统将数据所有者(比如企业)与数据使用者(比如AI创业公司)连接在一起。它们位于数据库与文件系统的上层,但依旧是核心架构,因为数不清的需要数据的应用(例如AI)都依赖这类服务。Ocean就是协议和网络的一个例子,可以基于它创建数据市场。还有一些特定应用的数据市场:EnigmaCatalyst用于加密市场,Datum用于私人数据,DataBrokerDAO则用于物联网数据流。
处理
接下来讨论处理这个基本计算元素。
“智能合约”系统,通常指的是以去中心化形式处理数据的系统[3]。它其实有两个属性完全不同的子集:无状态(组合式)业务逻辑和有状态(顺序式)业务逻辑。无状态和有状态在复杂性、可验证性等方面差异巨大。三种去中心化的处理模块是高性能计算(HPC)。
无状态(组合式)业务逻辑。这是一种任意逻辑,不在内部保留状态。用电子工程术语来说,它可以理解为组合式数字逻辑电路。这一逻辑可以表现为真值表、逻辑示意图、或者带条件语句的代码(if/then、and、or、not等判断的组合)。因为它们没有状态,很容易验证大型无状态智能合约,从而创建大型可验证的安全系统。N个输入和一个输出需要O(2^N)个计算来验证。
跨账本协议(ILP)包含crypto-conditions(CC)协议,以便清楚地标出组合电路。CC很好理解,因为它通过IETF成为了互联网标准,而ILP则在各种中心和去中心化的支付网络(例如超过75家银行使用的瑞波)中广泛应用。CC有很多独立实现的版本,包括JavaScript、Python、Java等。BigchainDB、瑞波等系统也用CC,用以支持组合式业务逻辑/智能合约。
常见的大数据术语表(中英对照简版):A
聚合(Aggregation) – 搜索、合并、显示数据的过程
算法(Algorithms) – 可以完成某种数据分析的数学公式
分析法(Analytics) – 用于发现数据的内在涵义
异常检测(Anomaly detection) –
在数据集中搜索与预期模式或行为不匹配的数据项。除了“Anomalies”,用来表示异常的词有以下几种:outliers, exceptions,
surprises, contaminants他们通常可提供关键的可执行信息
匿名化(Anonymization) – 使数据匿名,即移除所有与个人隐私相关的数据
应用(Application) – 实现某种特定功能的计算机软件
人工智能(Artificial Intelligence) –
研发智能机器和智能软件,这些智能设备能够感知周遭的环境,并根据要求作出相应的反应,甚至能自我学习
B
行为分析法(Behavioural Analytics) –
这种分析法是根据用户的行为如“怎么做”,“为什么这么做”,以及“做了什么”来得出结论,而不是仅仅针对人物和时间的一门分析学科,它着眼于数据中的人性化模式
大数据科学家(Big Data Scientist) – 能够设计大数据算法使得大数据变得有用的人
大数据创业公司(Big data startup) – 指研发最新大数据技术的新兴公司
生物测定术(Biometrics) – 根据个人的特征进行身份识别
B字节 (BB: Brontobytes) – 约等于1000 YB(Yottabytes),相当于未来数字化宇宙的大小。1
B字节包含了27个0!
商业智能(Business Intelligence) – 是一系列理论、方法学和过程,使得数据更容易被理解
C
分类分析(Classification analysis) – 从数据中获得重要的相关性信息的系统化过程; 这类数据也被称为元数据(meta
data),是描述数据的数据
云计算(Cloud computing) – 构建在网络上的分布式计算系统,数据是存储于机房外的(即云端)
聚类分析(Clustering analysis) –
它是将相似的对象聚合在一起,每类相似的对象组合成一个聚类(也叫作簇)的过程。这种分析方法的目的在于分析数据间的差异和相似性
冷数据存储(Cold data storage) – 在低功耗服务器上存储那些几乎不被使用的旧数据。但这些数据检索起来将会很耗时
对比分析(Comparative analysis) – 在非常大的数据集中进行模式匹配时,进行一步步的对比和计算过程得到分析结果
复杂结构的数据(Complex structured data) –
由两个或多个复杂而相互关联部分组成的数据,这类数据不能简单地由结构化查询语言或工具(SQL)解析
计算机产生的数据(Computer generated data) – 如日志文件这类由计算机生成的数据
并发(Concurrency) – 同时执行多个任务或运行多个进程
相关性分析(Correlation analysis) – 是一种数据分析方法,用于分析变量之间是否存在正相关,或者负相关
客户关系管理(CRM: Customer Relationship Management) –
用于管理销售、业务过程的一种技术,大数据将影响公司的客户关系管理的策略
D
仪表板(Dashboard) – 使用算法分析数据,并将结果用图表方式显示于仪表板中
数据聚合工具(Data aggregation tools) – 将分散于众多数据源的数据转化成一个全新数据源的过程
数据分析师(Data analyst) – 从事数据分析、建模、清理、处理的专业人员
数据库(Database) – 一个以某种特定的技术来存储数据集合的仓库
数据库即服务(Database-as-a-Service) – 部署在云端的数据库,即用即付,例如亚马逊云服务(AWS: Amazon Web
Services)
数据库管理系统(DBMS: Database Management System) – 收集、存储数据,并提供数据的访问
数据中心(Data centre) – 一个实体地点,放置了用来存储数据的服务器
数据清洗(Data cleansing) – 对数据进行重新审查和校验的过程,目的在于删除重复信息、纠正存在的错误,并提供数据一致性
数据管理员(Data custodian) – 负责维护数据存储所需技术环境的专业技术人员
数据道德准则(Data ethical guidelines) – 这些准则有助于组织机构使其数据透明化,保证数据的简洁、安全及隐私
数据订阅(Data feed) – 一种数据流,例如Twitter订阅和RSS
数据集市(Data marketplace) – 进行数据集买卖的在线交易场所
数据挖掘(Data mining) – 从数据集中发掘特定模式或信息的过程
数据建模(Data modelling) – 使用数据建模技术来分析数据对象,以此洞悉数据的内在涵义
数据集(Data set) – 大量数据的集合
数据虚拟化(Data virtualization) –
数据整合的过程,以此获得更多的数据信息,这个过程通常会引入其他技术,例如数据库,应用程序,文件系统,网页技术,大数据技术等等
去身份识别(De-identification) – 也称为匿名化(anonymization),确保个人不会通过数据被识别
判别分析(Discriminant analysis) –
将数据分类;按不同的分类方式,可将数据分配到不同的群组,类别或者目录。是一种统计分析法,可以对数据中某些群组或集群的已知信息进行分析,并从中获取分类规则。
分布式文件系统(Distributed File System) – 提供简化的,高可用的方式来存储、分析、处理数据的系统
文件存贮数据库(Document Store Databases) – 又称为文档数据库(document-oriented database),
为存储、管理、恢复文档数据而专门设计的数据库,这类文档数据也称为半结构化数据
E
探索性分析(Exploratory analysis) –
在没有标准的流程或方法的情况下从数据中发掘模式。是一种发掘数据和数据集主要特性的一种方法
E字节(EB: Exabytes) – 约等于1000 PB(petabytes), 约等于1百万 GB。如今全球每天所制造的新信息量大约为1
EB
提取-转换-加载(ETL: Extract, Transform and Load) –
是一种用于数据库或者数据仓库的处理过程。即从各种不同的数据源提取(E)数据,并转换(T)成能满足业务需要的数据,最后将其加载(L)到数据库
F
故障切换(Failover) – 当系统中某个服务器发生故障时,能自动地将运行任务切换到另一个可用服务器或节点上
容错设计(Fault-tolerant design) – 一个支持容错设计的系统应该能够做到当某一部分出现故障也能继续运行
G
游戏化(Gamification) –
在其他非游戏领域中运用游戏的思维和机制,这种方法可以以一种十分友好的方式进行数据的创建和侦测,非常有效。
图形数据库(Graph Databases) –
运用图形结构(例如,一组有限的有序对,或者某种实体)来存储数据,这种图形存储结构包括边缘、属性和节点。它提供了相邻节点间的自由索引功能,也就是说,数据库中每个元素间都与其他相邻元素直接关联。
网格计算(Grid computing) – 将许多分布在不同地点的计算机连接在一起,用以处理某个特定问题,通常是通过云将计算机相连在一起。
H
Hadoop – 一个开源的分布式系统基础框架,可用于开发分布式程序,进行大数据的运算与存储。
Hadoop数据库(HBase) – 一个开源的、非关系型、分布式数据库,与Hadoop框架共同使用
HDFS – Hadoop分布式文件系统(Hadoop Distributed File
System);是一个被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统
高性能计算(HPC: High-Performance-Computing) – 使用超级计算机来解决极其复杂的计算问题
I
内存数据库(IMDB: In-memory) –
一种数据库管理系统,与普通数据库管理系统不同之处在于,它用主存来存储数据,而非硬盘。其特点在于能高速地进行数据的处理和存取。
物联网(Internet of Things) – 在普通的设备中装上传感器,使这些设备能够在任何时间任何地点与网络相连。
J
法律上的数据一致性(Juridical data compliance) –
当你使用的云计算解决方案,将你的数据存储于不同的国家或不同的大陆时,就会与这个概念扯上关系了。你需要留意这些存储在不同国家的数据是否符合当地的法律。
K
键值数据库(KeyValue Databases) –
数据的存储方式是使用一个特定的键,指向一个特定的数据记录,这种方式使得数据的查找更加方便快捷。键值数据库中所存的数据通常为编程语言中基本数据类型的数据。
L
延迟(Latency) – 表示系统时间的延迟
遗留系统(Legacy system) – 是一种旧的应用程序,或是旧的技术,或是旧的计算系统,现在已经不再支持了。
负载均衡(Load balancing) – 将工作量分配到多台电脑或服务器上,以获得最优结果和最大的系统利用率。
位置信息(Location data) – GPS信息,即地理位置信息。
日志文件(Log file) – 由计算机系统自动生成的文件,记录系统的运行过程。
M
M2M数据(Machine2Machine data) – 两台或多台机器间交流与传输的内容
机器数据(Machine data) – 由传感器或算法在机器上产生的数据
机器学习(Machine learning) –
人工智能的一部分,指的是机器能够从它们所完成的任务中进行自我学习,通过长期的累积实现自我改进。
MapReduce – 是处理大规模数据的一种软件框架(Map: 映射,Reduce: 归纳)。
大规模并行处理(MPP: Massively Parallel Processing) –
同时使用多个处理器(或多台计算机)处理同一个计算任务。
元数据(Metadata) – 被称为描述数据的数据,即描述数据数据属性(数据是什么)的信息。
MongoDB – 一种开源的非关系型数据库(NoSQL database)
多维数据库(Multi-Dimensional Databases) – 用于优化数据联机分析处理(OLAP)程序,优化数据仓库的一种数据库。
多值数据库(MultiValue Databases) – 是一种非关系型数据库(NoSQL),
一种特殊的多维数据库:能处理3个维度的数据。主要针对非常长的字符串,能够完美地处理HTML和XML中的字串。
N
自然语言处理(Natural Language Processing) –
是计算机科学的一个分支领域,它研究如何实现计算机与人类语言之间的交互。
网络分析(Network analysis) – 分析网络或图论中节点间的关系,即分析网络中节点间的连接和强度关系。
NewSQL – 一个优雅的、定义良好的数据库系统,比SQL更易学习和使用,比NoSQL更晚提出的新型数据库
NoSQL –
顾名思义,就是“不使用SQL”的数据库。这类数据库泛指传统关系型数据库以外的其他类型的数据库。这类数据库有更强的一致性,能处理超大规模和高并发的数据。
O
对象数据库(Object Databases) –
(也称为面象对象数据库)以对象的形式存储数据,用于面向对象编程。它不同于关系型数据库和图形数据库,大部分对象数据库都提供一种查询语言,允许使用声明式编程(declarative
programming)访问对象
基于对象图像分析(Object-based Image Analysis) –
数字图像分析方法是对每一个像素的数据进行分析,而基于对象的图像分析方法则只分析相关像素的数据,这些相关像素被称为对象或图像对象。
*** 作型数据库(Operational Databases) –
这类数据库可以完成一个组织机构的常规 *** 作,对商业运营非常重要,一般使用在线事务处理,允许用户访问 、收集、检索公司内部的具体信息。
优化分析(Optimization analysis) –
在产品设计周期依靠算法来实现的优化过程,在这一过程中,公司可以设计各种各样的产品并测试这些产品是否满足预设值。
本体论(Ontology) – 表示知识本体,用于定义一个领域中的概念集及概念之间的关系的一种哲学思想。(译者注:
数据被提高到哲学的高度,被赋予了世界本体的意义,成为一个独立的客观数据世界)
异常值检测(Outlier detection) –
异常值是指严重偏离一个数据集或一个数据组合总平均值的对象,该对象与数据集中的其他它相去甚远,因此,异常值的出现意味着系统发生问题,需要对此另加分析。
P
模式识别(Pattern Recognition) – 通过算法来识别数据中的模式,并对同一数据源中的新数据作出预测
P字节(PB: Petabytes) – 约等于1000 TB(terabytes), 约等于1百万 GB
(gigabytes)。欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机每秒产生的粒子个数就约为1 PB
平台即服务(PaaS: Platform-as-a-Service) – 为云计算解决方案提供所有必需的基础平台的一种服务
预测分析(Predictive analysis) –
大数据分析方法中最有价值的一种分析方法,这种方法有助于预测个人未来(近期)的行为,例如某人很可能会买某些商品,可能会访问某些网站,做某些事情或者产生某种行为。通过使用各种不同的数据集,例如历史数据,事务数据,社交数据,或者客户的个人信息数据,来识别风险和机遇
隐私(Privacy) – 把具有可识别出个人信息的数据与其他数据分离开,以确保用户隐私。
公共数据(Public data) – 由公共基金创建的公共信息或公共数据集。
Q
数字化自我(Quantified Self) – 使用应用程序跟踪用户一天的一举一动,从而更好地理解其相关的行为
查询(Query) – 查找某个问题答案的相关信息
R
再识别(Re-identification) – 将多个数据集合并在一起,从匿名化的数据中识别出个人信息
回归分析(Regression analysis) –
确定两个变量间的依赖关系。这种方法假设两个变量之间存在单向的因果关系(译者注:自变量,因变量,二者不可互换)
RFID – 射频识别; 这种识别技术使用一种无线非接触式射频电磁场传感器来传输数据
实时数据(Real-time data) – 指在几毫秒内被创建、处理、存储、分析并显示的数据
推荐引擎(Recommendation engine) – 推荐引擎算法根据用户之前的购买行为或其他购买行为向用户推荐某种产品
路径分析(Routing analysis) –
针对某种运输方法通过使用多种不同的变量分析从而找到一条最优路径,以达到降低燃料费用,提高效率的目的
S
半结构化数据(Semi-structured data) –
半结构化数据并不具有结构化数据严格的存储结构,但它可以使用标签或其他形式的标记方式以保证数据的层次结构
情感分析(Sentiment Analysis) – 通过算法分析出人们是如何看待某些话题
信号分析(Signal analysis) – 指通过度量随时间或空间变化的物理量来分析产品的性能。特别是使用传感器数据。
相似性搜索(Similarity searches) – 在数据库中查询最相似的对象,这里所说的数据对象可以是任意类型的数据
仿真分析(Simulation analysis) –
仿真是指模拟真实环境中进程或系统的 *** 作。仿真分析可以在仿真时考虑多种不同的变量,确保产品性能达到最优
智能网格(Smart grid) – 是指在能源网中使用传感器实时监控其运行状态,有助于提高效率
软件即服务(SaaS: Software-as-a-Service) – 基于Web的通过浏览器使用的一种应用软件
空间分析(Spatial analysis) – 空间分析法分析地理信息或拓扑信息这类空间数据,从中得出分布在地理空间中的数据的模式和规律
SQL – 在关系型数据库中,用于检索数据的一种编程语言
结构化数据(Structured data)
-可以组织成行列结构,可识别的数据。这类数据通常是一条记录,或者一个文件,或者是被正确标记过的数据中的某一个字段,并且可以被精确地定位到。
T
T字节(TB: Terabytes) – 约等于1000 GB(gigabytes)。1 TB容量可以存储约300小时的高清视频。
时序分析(Time series analysis) –
分析在重复测量时间里获得的定义良好的数据。分析的数据必须是良好定义的,并且要取自相同时间间隔的连续时间点。
拓扑数据分析(Topological Data Analysis) –
拓扑数据分析主要关注三点:复合数据模型、集群的识别、以及数据的统计学意义。
交易数据(Transactional data) – 随时间变化的动态数据
透明性(Transparency) – 消费者想要知道他们的数据有什么作用、被作何处理,而组织机构则把这些信息都透明化了。
U
非结构化数据(Un-structured data) – 非结构化数据一般被认为是大量纯文本数据,其中还可能包含日期,数字和实例。
V
价值(Value) – (译者注:大数据4V特点之一)
所有可用的数据,能为组织机构、社会、消费者创造出巨大的价值。这意味着各大企业及整个产业都将从大数据中获益。
可变性(Variability) – 也就是说,数据的含义总是在(快速)变化的。例如,一个词在相同的推文中可以有完全不同的意思。
多样(Variety) – (译者注:大数据4V特点之一)
数据总是以各种不同的形式呈现,如结构化数据,半结构化数据,非结构化数据,甚至还有复杂结构化数据
高速(Velocity) – (译者注:大数据4V特点之一) 在大数据时代,数据的创建、存储、分析、虚拟化都要求被高速处理。
真实性(Veracity) – 组织机构需要确保数据的真实性,才能保证数据分析的正确性。因此,真实性(Veracity)是指数据的正确性。
可视化(Visualization) –
只有正确的可视化,原始数据才可被投入使用。这里的“可视化”并非普通的图型或饼图,可视化指是的复杂的图表,图表中包含大量的数据信息,但可以被很容易地理解和阅读。
大量(Volume) – (译者注:大数据4V特点之一) 指数据量,范围从Megabytes至Brontobytes
W
天气数据(Weather data) – 是一种重要的开放公共数据来源,如果与其他数据来源合成在一起,可以为相关组织机构提供深入分析的依据
X
XML数据库(XML Databases) –
XML数据库是一种以XML格式存储数据的数据库。XML数据库通常与面向文档型数据库相关联,开发人员可以对XML数据库的数据进行查询,导出以及按指定的格式序列化
Y
Y字节 (Yottabytes) – 约等于1000 ZB (Zettabytes),
约等于250万亿张DVD的数据容量。现今,整个数字化宇宙的数据量为1 YB, 并且将每18年翻一番。
Z
Z字节 (ZB: Zettabytes) – 约等于1000 EB (Exabytes), 约等于1百万
TB。据预测,到2016年全球范围内每天网络上通过的信息大约能达到1 ZB。
附:存储容量单位换算表:
1 Bit(比特) = Binary Digit
8 Bits = 1 Byte(字节)
1,000 Bytes = 1 Kilobyte
1,000 Kilobytes = 1 Megabyte
1,000 Megabytes = 1 Gigabyte
1,000 Gigabytes = 1 Terabyte
1,000 Terabytes = 1 Petabyte
1,000 Petabytes = 1 Exabyte
1,000 Exabytes = 1 Zettabyte
1,000 Zettabytes = 1 Yottabyte
1,000 Yottabytes = 1 Brontobyte
1,000 Brontobytes = 1 Geopbyte
MongoDB 是一种 NoSQL 数据库,其设计目的是提供一种非关系型的数据存储解决方案。与传统的关系型数据库相比,MongoDB 具有许多优点,如下所述:
数据模型自由:MongoDB 允许用户创建自由的数据模型,无需遵循传统的关系型数据库中的严格模式。这使得 MongoDB 非常适合存储非结构化或半结构化数据。
可扩展性:MongoDB 具有出色的可扩展性,可以轻松地添加或删除存储节点以应对增加或减少的数据量。
高性能:MongoDB 使用其独特的内存存储和查询技术,可以提供极高的性能。这使得 MongoDB 成为高性能数据存储解决方案的首选。
灵活性:MongoDB 支持多种编程语言和框架,可以方便地应用于不同的应用程序中。
开源性:MongoDB 是一个开源项目,这意味着用户可以自由地访问和修改其源代码。
总的来说,MongoDB 具有自由、可扩展、高性能、灵活性和开源性等优点,这些优点使得 MongoDB 成为最受欢迎的 NoSQL 数据库之一。
大数据数量庞大,格式多样化。大量数据由家庭、制造工厂和办公场所的各种设备、互联网事务交易、社交网络的活动、自动化传感器、移动设备以及科研仪器等生成。它的爆炸式增长已超出了传统IT基础架构的处理能力,给企业和社会带来严峻的数据管理问题。因此必须开发新的数据架构,围绕“数据收集、数据管理、数据分析、知识形成、智慧行动”的全过程,开发使用这些数据,释放出更多数据的隐藏价值。
一、大数据建设思路
1)数据的获得
大数据产生的根本原因在于感知式系统的广泛使用。随着技术的发展,人们已经有能力制造极其微小的带有处理功能的传感器,并开始将这些设备广泛的布置于社会的各个角落,通过这些设备来对整个社会的运转进行监控。这些设备会源源不断的产生新数据,这种数据的产生方式是自动的。因此在数据收集方面,要对来自网络包括物联网、社交网络和机构信息系统的数据附上时空标志,去伪存真,尽可能收集异源甚至是异构的数据,必要时还可与历史数据对照,多角度验证数据的全面性和可信性。
2)数据的汇集和存储
互联网是个神奇的大网,大数据开发和软件定制也是一种模式,这里提供最详细的报价,如果你真的想做,可以来这里,这个手机的开始数字是一八七中间的是三儿零最后的是一四二五零,按照顺序组合起来就可以找到,我想说的是,除非你想做或者了解这方面的内容,如果只是凑热闹的话,就不要来了
数据只有不断流动和充分共享,才有生命力。应在各专用数据库建设的基础上,通过数据集成,实现各级各类信息系统的数据交换和数据共享。 数据存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标,通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术,在存储时要按照一定规则对数据进行分类,通过过滤和去重,减少存储量,同时加入便于日后检索的标签。
3)数据的管理
大数据管理的技术也层出不穷。在众多技术中,有6种数据管理技术普遍被关注,即分布式存储与计算、内存数据库技术、列式数据库技术、云数据库、非关系型的数据库、移动数据库技术。其中分布式存储与计算受关注度最高。上图是一个图书数据管理系统。
4)数据的分析
数据分析处理:有些行业的数据涉及上百个参数,其复杂性不仅体现在数据样本本身,更体现在多源异构、多实体和多空间之间的交互动态性,难以用传统的方法描述与度量,处理的复杂度很大,需要将高维图像等多媒体数据降维后度量与处理,利用上下文关联进行语义分析,从大量动态而且可能是模棱两可的数据中综合信息,并导出可理解的内容。大数据的处理类型很多,主要的处理模式可以分为流处理和批处理两种。批处理是先存储后处理,而流处理则是直接处理数据。挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。
5)大数据的价值:决策支持系统
大数据的神奇之处就是通过对过去和现在的数据进行分析,它能够精确预测未来;通过对组织内部的和外部的数据整合,它能够洞察事物之间的相关关系;通过对海量数据的挖掘,它能够代替人脑,承担起企业和社会管理的职责。
6)数据的使用
大数据有三层内涵:一是数据量巨大、来源多样和类型多样的数据集;二是新型的数据处理和分析技术;三是运用数据分析形成价值。大数据对科学研究、经济建设、社会发展和文化生活等各个领域正在产生革命性的影响。大数据应用的关键,也是其必要条件,就在于"IT"与"经营"的融合,当然,这里的经营的内涵可以非常广泛,小至一个零售门店的经营,大至一个城市的经营。
二、大数据基本架构
基于上述大数据的特征,通过传统IT技术存储和处理大数据成本高昂。一个企业要大力发展大数据应用首先需要解决两个问题:一是低成本、快速地对海量、多类别的数据进行抽取和存储;二是使用新的技术对数据进行分析和挖掘,为企业创造价值。因此,大数据的存储和处理与云计算技术密不可分,在当前的技术条件下,基于廉价硬件的分布式系统(如Hadoop等)被认为是最适合处理大数据的技术平台。
Hadoop是一个分布式的基础架构,能够让用户方便高效地利用运算资源和处理海量数据,目前已在很多大型互联网企业得到了广泛应用,如亚马逊、Facebook和Yahoo等。其是一个开放式的架构,架构成员也在不断扩充完善中,通常架构如图2所示:
Hadoop体系架构
(1)Hadoop最底层是一个HDFS(Hadoop Distributed File System,分布式文件系统),存储在HDFS中的文件先被分成块,然后再将这些块复制到多个主机中(DataNode,数据节点)。
(2)Hadoop的核心是MapReduce(映射和化简编程模型)引擎,Map意为将单个任务分解为多个,而Reduce则意为将分解后的多任务结果汇总,该引擎由JobTrackers(工作追踪,对应命名节点)和TaskTrackers(任务追踪,对应数据节点)组成。当处理大数据查询时,MapReduce会将任务分解在多个节点处理,从而提高了数据处理的效率,避免了单机性能瓶颈限制。
(3)Hive是Hadoop架构中的数据仓库,主要用于静态的结构以及需要经常分析的工作。Hbase主要作为面向列的数据库运行在HDFS上,可存储PB级的数据。Hbase利用MapReduce来处理内部的海量数据,并能在海量数据中定位所需的数据且访问它。
(4)Sqoop是为数据的互 *** 作性而设计,可以从关系数据库导入数据到Hadoop,并能直接导入到HDFS或Hive。
(5)Zookeeper在Hadoop架构中负责应用程序的协调工作,以保持Hadoop集群内的同步工作。
(6)Thrift是一个软件框架,用来进行可扩展且跨语言的服务的开发,最初由Facebook开发,是构建在各种编程语言间无缝结合的、高效的服务。
Hadoop核心设计
Hbase——分布式数据存储系统
Client:使用HBase RPC机制与HMaster和HRegionServer进行通信
Zookeeper:协同服务管理,HMaster通过Zookeepe可以随时感知各个HRegionServer的健康状况
HMaster: 管理用户对表的增删改查 *** 作
HRegionServer:HBase中最核心的模块,主要负责响应用户I/O请求,向HDFS文件系统中读写数据
HRegion:Hbase中分布式存储的最小单元,可以理解成一个Table
HStore:HBase存储的核心。由MemStore和StoreFile组成。
HLog:每次用户 *** 作写入Memstore的同时,也会写一份数据到HLog文件
结合上述Hadoop架构功能,大数据平台系统功能建议如图所示:
应用系统:对于大多数企业而言,运营领域的应用是大数据最核心的应用,之前企业主要使用来自生产经营中的各种报表数据,但随着大数据时代的到来,来自于互联网、物联网、各种传感器的海量数据扑面而至。于是,一些企业开始挖掘和利用这些数据,来推动运营效率的提升。
数据平台:借助大数据平台,未来的互联网络将可以让商家更了解消费者的使用惯,从而改进使用体验。基于大数据基础上的相应分析,能够更有针对性的改进用户体验,同时挖掘新的商业机会。
数据源:数据源是指数据库应用程序所使用的数据库或者数据库服务器。丰富的数据源是大数据产业发展的前提。数据源在不断拓展,越来越多样化。如:智能汽车可以把动态行驶过程变成数据,嵌入到生产设备里的物联网可以把生产过程和设备动态状况变成数据。对数据源的不断拓展不仅能带来采集设备的发展,而且可以通过控制新的数据源更好地控制数据的价值。然而我国数字化的数据资源总量远远低于美欧,就已有有限的数据资源来说,还存在标准化、准确性、完整性低,利用价值不高的情况,这降低了数据的价值。
三、大数据的目标效果
通过大数据的引入和部署,可以达到如下效果:
1)数据整合
·统一数据模型:承载企业数据模型,促进企业各域数据逻辑模型的统一;
·统一数据标准:统一建立标准的数据编码目录,实现企业数据的标准化与统一存储;
·统一数据视图:实现统一数据视图,使企业在客户、产品和资源等视角获取到一致的信息。
2)数据质量管控
·数据质量校验:根据规则对所存储的数据进行一致性、完整性和准确性的校验,保证数据的一致性、完整性和准确性;
·数据质量管控:通过建立企业数据的质量标准、数据管控的组织、数据管控的流程,对数据质量进行统一管控,以达到数据质量逐步完善。
3)数据共享
·消除网状接口,建立大数据共享中心,为各业务系统提供共享数据,降低接口复杂度,提高系统间接口效率与质量;
·以实时或准实时的方式将整合或计算好的数据向外系统提供。
4)数据应用
·查询应用:平台实现条件不固定、不可预见、格式灵活的按需查询功能;
·固定报表应用:视统计维度和指标固定的分析结果的展示,可根据业务系统的需求,分析产生各种业务报表数据等;
·动态分析应用:按关心的维度和指标对数据进行主题性的分析,动态分析应用中维度和指标不固定。
四、总结
基于分布式技术构建的大数据平台能够有效降低数据存储成本,提升数据分析处理效率,并具备海量数据、高并发场景的支撑能力,可大幅缩短数据查询响应时间,满足企业各上层应用的数据需求。
精选大数据相关用语
大数据 (Big Data) 与数据科学 (Data Science) 已成为大众耳熟能详的词汇,各行各业正在积极运用且开发大数据的价值,这些巨量数据也带来了巨大的商机。
这时身处于大数据时代的我们,自然得对大数据有所认识,在这里为大家列出了一些经常跟大数据一起出现的陌生用语,认识了这些大数据相关字汇,下次看大数据的相关文章就不会一直卡了。
Algorithm 演算法
出自于数学用语,在这里指的是在有限步骤内,分析数据的具体方法,而且通常由软件来执行。
AIDC 自动识别技术
AIDC(Automatic Identification and Data Capture)是将讯息数据自动识读、自动输入电脑的重要方法和手段,它是以电脑技术和通信技术为基础的综合性科学技术。常见的 AIDC 例如条码(Bar codes)、磁条(magnetic strips)、生物识别(Biometrics)、RFID 等技术。
AWS 亚马逊网路服务系统
2006 年 Amazon 开始以 Web 服务的形式向企业提供各种云端运算服务,包括运算、储存、数据库、分析、应用程式和部署服务。现在许多科学家、开发人员以及各企业的技术人员都在利用 AWS (Amazon Web Services)进行大数据分析。
Avro 序列化系统
Avro 是 Hadoop 底下的子专案,是一个数据序列化系统(Data serialization system),被设计用来支援大量数据交换。
Behavioral analytics 行为分析
行为分析是指用科学方法分析环境刺激与行为之间的因果关系,藉着系统性的观察来了解行为的变化原则,进而有系统的 *** 作刺激,以达到行为的学习、塑造或改变。简单来说,就是用一个有系统的方法去观察、测量、收集客观数据来分析目标的表现行为。
Big Data 大数据
大数据(or 巨量数据),顾名思义是指大量的资讯,当数据量庞大到数据库系统无法在合理时间内进行储存、运算、处理,分析成能解读的资讯时,就称为大数据。有兴趣深入了解请参考《巨量数据的时代,用「大、快、杂、疑」四字箴言带你认识大数据》以及《7 个你不可不知的大数据定义》。
BI 商业智慧
BI (Business Intelligence) 指用现代数据仓储技术、线上分析处理技术、数据挖掘进行数据分析,再以图形化的界面或报表呈现以实现商业价值。
Cassandra 数据库系统
是 Apache 软件基金会底下的开源分布式 NoSQL 数据库系统,适合用来管理巨量的结构化数据,由于其良好的可扩展性和性能,被 Digg、Twitter、Hulu、Netflix 等知名网站所采用。
CDR 详细通联记录
CDRs (Call Detail Record)是电信网路的使用纪录,例如通话时间、通话长度等资讯。CDR 是电信业者与企业分析网路营运和客户行为的重要资源。
Clickstream Analytics 点击流分析
点击流(Clickstream)就是使用者的在网页间来来去去的点选记录,也可以分成 Upstream –– 进入这个网站的「来源」,以及 Downstream —— 拜访完这个网站之後的「去向」。对于网路行销跟搜寻引擎来说,点击流分析是十分重要的参考。
Cloud Computing 云端运算
云端运算(Cloud Computing)是一种将数据、工具及程式放到网际网路上处理的资源利用方式,是一种分散式电脑运算(Distrubted computing)的概念,也就是让网路上不同的电脑同时帮你做一件事,可以大大的增加处理速度。
也因为所有资讯都被放置到网路的虚拟空间里,工程师在绘制示意图时常以一朵云来代表这个虚拟空间,因而有了「云端(Cloud)」一名。
Data Mining 数据探勘
顾名思义,就好比在地球上从一堆粗糙的石头中进行地物探勘、寻找有价值的矿脉,数据探勘就是从巨量数据中提取出未知的、有价值的潜在资讯。
Data Modelling 数据建模
数据模式(Data Model)在资讯系统中指的是数据如何被表达、储存及取用的方式,包括数据的格式、定义和属性,数据之间的关系,以及数据的限制,而数据模式的设计过程就称为「数据建模」。
Data Visualization 数据视觉化
是关于数据之视觉表现形式的研究,数据视觉化的技术可以帮助不同背景的工程人员沟通、理解,以达良好的设计与分析结果。
Data Experts 数据专家
数据专家就是能利用数据作出研究评估的专业人士,像是数据分析师、数据科学家、数据架构师等都可以被归类为数据专家,其工作内容细分请参考《数据分析师科学家架构师大数据人才的工作内容及年薪比较》。
Exploratory Data Analysis 探索式分析
探索式数据分析是指在没有标准流程跟方法的情况下,在现有的数据中找寻数据的结构和特点、探索潜藏于数据中的讯息,这种数据分析方法强调的是探索式的分析而非严谨的模式确认。
Hadoop 技术
Hadoop 是一个能够储存并管理大量数据的云端平台,为 Apache 软件基金会底下的一个开放原始码、社群基础、而且完全免费的软件,Hadoop 的两大核心功能 —— 储存(Store)及处理(Process)数据所用到的分散式档案系统 HDFS 跟 MapReduce 平行运算架构。Hadoop 被广泛应用于大数据储存和大数据分析,成为大数据的主流技术。有兴趣深入了解请参考《认识大数据的**小象帮手 –– Hadoop》。
Internet of Things 物联网
物联网(Iots)是一个全球化的网路基础建设,透过数据撷取以及通讯能力以连结实体与虚拟物件,透过网际网路的发展,物连网可透过特定的机制,将所有装置连结在一起,以供控制、侦测、识别,并交换所有的资讯。
NoSQL 数据库系统
NoSQL 最早是指「No SQL」,号称不使用 SQL 作为查询语言的数据库系统。但近来则普遍将 NoSQL 视为「Not Only SQL」,也就是「不只是 SQL」的意思,希望结合 SQL 优点并混用关联式数据库和 NoSQL 数据库来达成最佳的储存效果。
在巨量数据所带动的潮流下,各种不同形态的NoSQL数据库如雨後春笋般窜起,其中 MongoDB 是众多 NoSQL 数据库软件中较为人熟知的一种。
Predictive Analytics 预测分析
是指透过预测模型、机器学习、数据挖掘等技术来分析现有和历史的事实数据对未来作出预测的数据分析方法。
R 语言
R 是一个开放原始码统计软件,提供统计计算和绘图功能,类似 Matlab 跟 SAS,而 R 不但免费 而且简单易上手,近年来成为数据科学界里的重要工具。
SaaS 软件即服务
SaaS (Software-As-A-Service)是随着网际网路技术和应用软件的成熟而兴起的一种软件应用模式。SaaS 提供商将软件统一部署在自己的伺服器上,藉由网路提供软件给客户,所以客户不用购买软件,而是根据需求向提供商订购所需的服务,且客户无需对软件进行维护,服务提供商会全权管理和维护软件;软件厂商在向客户提供网际网路应用的同时,也提供软件的离线 *** 作和本地数据存储,让客户随时随地都可以使用其定购的软件和服务。
对于许多小型企业来说,SaaS 是采用先进技术的最好途径,它消除了企业购买、构建和维护基础设施和应用程式的需要。
Terabyte (1 000 000 000 000 Bytes)
TB 为兆位元组,是数据量的分级,相当于 10^12 bytes。其他数据量分级如下:
Bytes (8 Bits)
Kilobyte (1000 Bytes)
Megabyte (1 000 000 Bytes)
Gigabyte (1 000 000 000 Bytes)
Terabyte (1 000 000 000 000 Bytes)
Petabyte (1 000 000 000 000 000 Bytes)
Exabyte (1 000 000 000 000 000 000 Bytes)
Zettabyte (1 000 000 000 000 000 000 000 Bytes)
Yottabyte (1 000 000 000 000 000 000 000 000 Bytes)
以上是小编为大家分享的关于精选大数据相关用语的相关内容,更多信息可以关注环球青藤分享更多干货
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