数据仓库、数据湖、数据湖仓与 Databricks 全解析

内容纲要

引言

在企业数字化转型过程中,数据是最核心的生产要素。如何高效地存储、管理和分析数据,直接决定了业务洞察与 AI 能力的上限。传统的数据仓库(Data Warehouse)、后起的数据湖(Data Lake),以及新兴的数据湖仓(Data Lakehouse),各自扮演着不同的角色。而 Databricks,正是推动湖仓理念落地的代表性平台。

本文将带你系统理解这些概念,并比较它们的异同与应用场景。


一、数据仓库(Data Warehouse)

数据仓库诞生于 BI(商业智能)需求,主要用于存放清洗过的 结构化数据

  • 特点

    • 采用 Schema-on-write(写入前建模),数据在进入仓库前需要清洗和建模。
    • 强调 数据一致性、准确性,适合企业管理报表和决策分析。
    • 查询性能强大,但存储与计算成本高。
  • 典型场景:财务报表、销售分析、KPI 监控。

  • 代表产品:Oracle Exadata、Teradata、Amazon Redshift、Google BigQuery。


二、数据湖(Data Lake)

数据湖是大数据时代的产物,强调“存储一切”。

  • 特点

    • Schema-on-read(读取时建模),数据以原始格式存储,读取时再决定解析方式。
    • 成本低廉,适合存放日志、图片、音频、视频、IoT 数据等全类型数据。
    • 灵活性高,但缺乏强治理能力和高性能查询支持。
  • 典型场景:机器学习训练数据集、IoT 数据采集、原始日志归档。

  • 代表产品:Hadoop HDFS、Amazon S3、Azure Data Lake Storage。


三、数据湖仓(Data Lakehouse)

数据湖仓是 数据湖与数据仓库的融合体,试图解决二者割裂的问题。

  • 特点

    • 同时支持 结构化与非结构化数据
    • 提供 ACID 事务、元数据管理、索引优化,兼顾仓库的治理能力。
    • 查询性能接近仓库,同时继承湖的开放性与低成本。
    • 支持 BI 报表 + AI 训练 的一站式场景。
  • 核心技术:Delta Lake、Apache Iceberg、Apache Hudi 等存储格式。

  • 代表产品:Databricks Lakehouse、Snowflake(扩展湖仓能力)、AWS Athena。


四、Databricks:典型的数据湖仓平台

Databricks 由 Apache Spark 创始团队打造,定位为 统一的数据与 AI 平台,其核心就是湖仓理念。

  • 核心组件

    • Delta Lake:开源湖仓存储格式,提供 ACID 事务与高性能索引。
    • Spark + Photon 引擎:分布式计算 + 高性能 SQL 查询。
    • MLflow:机器学习全流程管理平台。
    • 统一工作流:数据工程、BI 分析、机器学习、流式处理一体化。
  • 优势

    • 一站式支持 ETL → BI → AI → 应用部署
    • 开放架构,支持多云(AWS、Azure、GCP)。
    • 企业级治理能力(数据血缘、权限控制、审计)。

Databricks 是目前最成功的湖仓落地平台之一,被广泛应用于金融、电信、制造、医疗等行业。


五、对比表格

特性 数据仓库 (DWH) 数据湖 (DL) 数据湖仓 (Lakehouse) Databricks(Lakehouse 实现)
数据类型 结构化(表格、关系型数据) 所有类型(结构化、半结构化、非结构化) 全类型数据(结构化 + 非结构化) 全类型(支持表格、日志、图片、视频、IoT)
模式管理 Schema-on-write(写入前建模) Schema-on-read(读取时建模) 兼容两种模式,支持灵活建模 支持 Schema-on-read & write,Delta Lake 提供
事务一致性 强 ACID 弱(通常不保证事务) 提供 ACID(基于 Delta/Iceberg/Hudi 等) Delta Lake 原生支持 ACID 事务
成本 存储和计算昂贵 存储便宜(对象存储) 存储便宜 + 查询性能优化 云对象存储 + 分布式计算,成本弹性
查询性能 高(OLAP 优化) 较低,需要额外引擎 接近仓库性能,支持 BI/交互式查询 内置 Spark SQL、Photon 引擎,性能接近仓库
典型场景 报表、商业智能 BI 原始数据存储、机器学习、数据探索 一站式分析、BI + AI BI 分析、机器学习、AI 训练、流式计算
代表产品 Oracle Exadata、Teradata、BigQuery Hadoop、S3、Azure Data Lake Storage Databricks、Snowflake(部分湖仓能力)、AWS Athena Databricks(Spark、Delta、MLflow 一体化)

六、应用场景对照表

场景 推荐方案 理由
财务报表、KPI 监控 数据仓库 结构化数据、稳定报表需求,追求强一致性与高性能查询。
IoT 日志、视频存储 数据湖 数据量庞大、类型复杂,便宜存储优先。
AI 训练数据集 数据湖 / 数据湖仓 大规模原始数据,湖仓可以直接支持 ML pipeline。
企业统一数据平台 数据湖仓(Databricks) 一站式管理 BI + AI,避免湖/仓割裂,统一治理与存储。
多部门数据协作 数据湖仓(Databricks) 提供数据血缘、权限控制、跨团队协作能力,保证数据安全和合规。

七、总结

  • 数据仓库:高性能 BI 报表利器,但成本高、类型受限。
  • 数据湖:存储便宜、类型全,但缺乏治理与性能。
  • 数据湖仓:融合湖与仓,既能便宜存储,又能高性能查询,适合企业全场景数据平台。
  • Databricks:最典型的湖仓平台,以 Delta Lake + Spark + MLflow 为核心,把数据工程、BI、AI 全部打通,是企业迈向“数据智能”的重要选择。

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