什么是结构化数据
结构化数据是指按照预定义的格式组织的数据,例如关系数据库中的行和列。它具有明确且一致的结构,有利于高效存储、检索和处理数据。结构化数据通常遵循显式的数据模型或数据结构,可以使用高效的算法和数据结构来处理数据。结构化数据的示例包括存储在关系数据库、电子表格和其他表格格式中的数据。与之相对的是非结构化数据,如文本、图像、音频和视频等,它们没有预定义的格式。现阶段,大数据技术不仅能够处理结构化数据,还能够处理半结构化和非结构化数据。结构化数据具有可定义的属性、关系属性、定量数据等特点,可以使用结构化查询语言 (SQL) 进行高效存储和管理,具有易用性、可扩展性和分析能力等优势,但也存在用途有限和数据模式不易改变的挑战。
结构化数据的工作原理是什么

明确的数据模型
结构化数据根据明确定义的数据模型或数据结构进行组织,确保数据格式标准化。

行列格式
结构化数据通常以行和列的形式存储,每一行代表一个记录,每一列代表一个数据属性。

数据属性定义
所有数据值都具有相同的预定义属性,使数据易于计算机处理和分析。

关系属性链接
通过共同值将不同数据集关联起来,实现数据集之间的关联。

高效访问和处理
计算机能够从结构化数据格式高效地访问、分析和获取见解。

可扩展存储
现代系统能够处理数千 TB 级别的结构化数据,具有良好的可扩展性。

用途受限制
结构化数据的预定义结构虽然便于访问和分析,但也限制了其用途的灵活性。

模式变更代价高
随着需求的变化,修改结构化数据的模式代价通常很高。
结构化数据在云环境中有哪些优势
结构化数据在云环境中具有诸多优势。首先是高效的数据检索和分析能力。结构化数据遵循预定义的格式和规则,便于人工和计算机程序进行处理。

云端可访问性和可扩展性
结构化数据存储在云端,无需在本地进行安装,可以随时随地访问。同时,云端资源可以根据需求动态分配,实现无缝扩展。这种灵活性有助于企业快速响应业务需求变化。

高效协作和分析能力
云端结构化数据存储有利于团队协作。多个用户可同时访问和处理相同的数据集,提高工作效率。此外,结构化数据非常适合机器学习和商业智能分析。企业可利用 SQL 等工具对结构化数据进行分析,发现数据模式,生成报告,为决策提供支持。

可扩展性和成本效益
结构化数据具有良好的可扩展性。随着数据量的增加,企业可以增加相应的存储和处理能力,不会影响性能。与此同时,云端结构化数据存储可避免本地基础设施的投资,降低总体拥有成本,提高成本效益。
如何使用结构化数据
结构化数据是指具有预定义格式和结构的数据,可以通过多种方式高效利用。以下是如何使用结构化数据的几个关键方面:

关系型数据库存储
关系型数据库如 MySQL 和 PostgreSQL 专门设计用于存储和管理结构化数据。这些数据库将数据组织成表格形式,包含行和列,便于存储、检索和管理结构化信息。通过使用关系型数据库,企业可以高效地处理结构化数据。

与非结构化数据相结合
将结构化数据与非结构化或半结构化数据相结合,可以为分析和决策提供更全面的视角。大数据技术已经可以捕获、存储和处理各种类型的数据,包括结构化、半结构化和非结构化数据。组织能够利用隐藏在各种数据源中的见解。

云端地理信息系统
结构化数据也可以用于基于云的地理信息系统(GIS)。这些系统利用云计算技术,以结构化格式存储、管理、分析和可视化地理数据。与传统的本地GIS系统相比,云端GIS系统具有更高的可访问性、可扩展性和协作能力。

分析和商业智能
结构化数据的定量性质使其非常适合于分析和商业智能。机器学习算法可以识别结构化数据中的模式和见解,为企业提供有价值的商业洞察力。结构化数据易于使用和扩展,可以快速访问和处理,为企业带来效率和成本优势。
结构化数据有哪些应用场景
结构化数据在各种应用场景中都有广泛的用途。以下是一些主要的应用场景:

地理信息系统 (GIS)
基于云的地理信息系统可以与其他云服务(如数据存储、处理和分析服务)集成,从而增强整个系统的功能。地理信息系统为管理地理信息提供一个动态高效的平台,可进行访问、可扩展、可协作,适用于各种应用,如城市规划、环境监测、商业分析和灾难响应等。

培训和情景意识
结构化数据显示和训练练习可用于提高需要加强情景意识的情景,如急救人员的培训。

商业和运营
结构化数据广泛应用于商业和运营领域,如电子表格文件、SQL 数据库、销售点数据、网络表单结果、搜索引擎优化 (SEO) 标签、产品目录、库存控制和预订系统等。结构化数据便于数学分析,可以统计和测量属性频率,并对数值数据执行数学运算。

数据管理和分析
结构化数据可以高效地存储在关系数据库,并使用结构化查询语言 (SQL) 进行管理,它允许定义数据模型或模式来确定数据的预设规则。这使得结构化数据使用和访问更加便捷,更新和修改操作也很直观。结构化数据还可以算法扩展,允许随着数据量的增加而添加存储和处理能力。
结构化数据的类型有哪些
结构化数据是指具有固定模式或预定义格式的数据,通常可以存储在关系型或 NoSQL 数据库中。结构化数据的主要类型包括:
关系型数据库使用表格来组织和关联数据,是最常见的结构化数据存储方式。常见的关系型数据库包括 MySQL、PostgreSQL 等。这些数据库使用结构化查询语言 (SQL) 管理和查询数据。
NoSQL 数据库旨在处理非结构化或半结构化数据,相比关系型数据库更加灵活。
文档存储以 JSON 或 XML 文档的形式存储半结构化数据,每个文档可以具有不同的结构。常见的文档存储包括 MongoDB 和 CouchDB。
键值存储将数据存储为键值对,适用于缓存等特定操作。常见的键值存储包括 Redis 和 DynamoDB。
列族存储按列而非行来组织数据,适用于大规模分布式系统和分析型工作负载。常见的列族存储包括 Apache Cassandra 和 HBase。
图数据库旨在以图形的形式表示和查询数据,适用于处理关系型和网络型数据。常见的图数据库包括 Neo4j 和 Amazon Neptune。
结构化数据与非结构化数据的区别是什么
数据格式与组织方式
结构化数据是指按照预定义的格式组织的数据,通常以行和列的形式存储在关系型数据库中。这种数据格式统一、规范,易于搜索、分析和存储。相比之下,非结构化数据没有预定义的格式,可以来自各种来源,如电子邮件、文档、社交媒体帖子和多媒体文件等,格式多样、无固定模式。
数据处理难易程度
结构化数据由于格式统一,可以直接使用各种工具进行高效分析和处理,从而获取有价值的商业智能。而非结构化数据由于格式多样、缺乏规范,需要采用更先进的技术和策略(如自然语言处理、文本挖掘等)才能有效分析,处理难度较大。
数据搜索能力
结构化数据遵循预定义的规则,因此具有很强的可搜索性。而非结构化数据缺乏有序性,无法使用传统的数据挖掘技术进行搜索,需要高级别的专业技能和工具。
数据存储需求
与结构化数据相比,非结构化数据的存储需求通常更加资源密集,企业需要投入更多资金、空间和资源来存储大量产生的非结构化数据。
数据价值挖掘
尽管非结构化数据处理难度较大,但它往往蕴含着宝贵的商业智能,如果企业能够充分利用这些数据,将获得巨大的竞争优势。大数据技术的发展正是为了帮助企业高效捕获、存储和处理高速产生的海量半结构化和非结构化数据。
如何设计结构化数据模型
设计结构化数据模型需要经过多个步骤来确保数据模型能够准确反映现实世界实体的状态,满足业务需求并保持整体一致性。以下是设计结构化数据模型的主要步骤:
创建概念数据模型
首先需要创建一个概念数据模型,用于反映将要存储在数据库中的信息结构。这通常通过开发实体-关系模型或使用统一建模语言(UML)来完成。概念模型应该准确地表示所建模的现实世界实体的可能状态。
转换为逻辑数据模型
接下来,可以将概念模型转换为逻辑数据模型,以更详细地指定数据结构和关系。在后期阶段,逻辑模型可能会被转换为物理数据模型以进行实现,也可以直接实现概念模型。
考虑数据建模模式
在整个数据建模过程中,建模者应该考虑相对常见的数据建模模式和结构。建模者还应确保数据模型满足业务需求,并在整个组织内保持一致。
优化数据模型
数据模型的设计对于最终信息系统的成本和功能影响重大,因此必须非常小心谨慎。您可以根据技术和性能要求进一步优化数据模型。例如,如果使用关系数据库如亚马逊 Aurora,您可以将实体直接放入表中,并使用外键指定关系。如果使用 NoSQL 数据库如亚马逊 DynamoDB,则需要根据访问模式对数据进行建模。
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