大数据监控的工作原理是什么
大数据监控的工作原理是通过收集和分析海量数据来实时或近实时地跟踪和监控各种信息。它利用大规模并行处理(MPP)关系数据库存储和管理PB级数据,并倾向于使用直接连接存储(DAS)而非共享存储架构(如SAN和NAS),因为后者的性能较慢。实时或准实时信息传递是大数据分析系统的一个关键特征。大数据监控能够对异构数据源(包括大数据和非大数据)进行集成,但这需要大量的后勤和分析工作。一些研究人员对大数据分析的潜在偏差和局限性提出了担忧,认为它可能忽视了代表性抽样的原则,并可能导致结果存在某种偏差。
大数据监控有哪些优势
大数据监控能够为企业带来诸多优势。首先,它可以帮助企业提前预测消费者的需求和偏好,使企业能够更好地响应当前趋势并保持与消费者的相关性。其次,大数据分析可以推动数据驱动的市场双向能力,允许开发新的模型和算法来对经济和社会情况做出重大预测。此外,大数据还可用于最小化诸如COVID-19疫情等事件的影响,例如通过大数据跟踪感染者来最小化病毒传播。总之,大数据监控为企业提供了洞察力、预测能力和风险管控能力,有助于企业保持竞争优势。
如何搭建大数据监控
大数据监控是一个复杂的系统工程,需要从多个方面着手构建。以下是搭建大数据监控系统的几个关键步骤:
构建数据管理系统
搭建能够处理大量数据并进行近实时分析的数据管理系统至关重要。这需要整合数据存储、管理和处理,以实现快速决策。例如,有一些公司开发了基于内存数据网格的系统,可以处理高速、大容量的数据流,并进行近实时分析。
建立网络物理系统
网络物理系统是工业大数据的核心技术,它将计算模型与物理组件相结合,实现数字世界与物理世界的无缝集成,这种系统是大数据监控的基础。
采用成熟度模型
一些成熟度模型可用于衡量和管理组织内大数据项目的进展和采用情况。这些模型评估组织能在人员、流程和技术等领域提供大数据能力,并为发展提供路线图。关键目标是提供能力评估工具、指导发展里程碑,并帮助组织避免在构建大数据能力时的陷阱。达到较高的大数据成熟度与收入增加和运营费用降低相关,但需要长期大量投资。
建立数据架构和模型
建立有效的大数据监控需要建立健全的数据架构和数据建模策略,以管理大数据的规模、多样性和速度。这包括建立适当的数据存储解决方案,如数据湖和数据仓库,以处理大量结构化、非结构化和半结构化数据。
大数据监控有哪些应用场景
预测性维护
利用机器学习和预测分析算法,大数据监控可以帮助预测和预防制造业、航空业、汽车业和能源行业中的机器或零部件故障,从而实现预测性维护。
产品质量预测与优化
在钢铁行业等领域,大数据分析可用于产品质量预测和优化。
连续生产过程监控
在化工行业等领域,大数据分析可帮助预测和防止连续生产过程中的关键情况。
其他应用场景
大数据监控还可用于预测产品寿命、新产品设计的装配计划预测、能源需求预测以及需求和价格预测等。
疫情监控
在COVID-19疫情期间,政府利用大数据跟踪感染者,最小化病毒传播,中国、中国台湾、韩国和以色列等国家是早期采用者。
金融行业应用
在金融领域,大数据分析可加快处理速度,为投资和交易决策提供更好的洞见,并改善风险管理。
医疗保健应用
在医疗保健领域,大数据分析使个性化医疗、预测分析和患者数据自动报告成为可能。
大数据监控面临的挑战是什么
数据采集、存储和管理挑战
由于工业自动化设备产生的数据量大且速度快,存储和管理这些数据的基础设施成为主要挑战。
大规模数据处理和分析挑战
根据一项研究,到2020年,每个人的数字宇宙预计将每两年翻一番,达到5TB以上。处理这种规模的非结构化数据变得非常困难。
组织和政治挑战
组织内部对大数据项目的所有权和控制权存在政治和组织问题。
数据质量和完整性挑战
对于工业应用,变量通常具有明确的物理含义,因此数据完整性至关重要。低质量数据或错误记录会严重影响分析和建模的准确性。
技能短缺挑战
支持大数据能力需要具备合适的技能,这也是一大挑战。
大数据监控的组成部分是什么
大数据监控是一个复杂的系统,涉及多个关键组成部分。下面将对其进行详细阐述:
实时数据传输与处理
大数据监控的一个核心特征是实时或准实时的信息传递。它需要采用分布式并行架构框架,对来自各种传感器和数据源的大量数据进行高效处理和分析。
数据分析与可视化
大数据分析技术包括机器学习、测试、文本分析等,用于从海量数据中发现有价值的见解。同时,图表和可视化工具也是大数据监控不可或缺的组成部分,用于直观展示分析结果。
基础架构监控
大数据监控需要全面跟踪IT基础架构的运行状况,包括内存使用、CPU利用率、网络组件等。应用性能管理工具可以从服务器、容器、数据库等后端系统收集数据,帮助检测性能问题并找到应用程序错误的根源。
数据架构与建模
数据架构和数据建模描述了组织的数据资产,为创建和管理数据流程提供了蓝图,涉及操作数据库、数据湖、数据仓库、服务器等技术细节。用户定义的交易分析也是大数据监控的重要组成部分。
商业智能与云计算
大数据监控还需要依赖商业智能、云计算和数据库等技术,以支持数据的存储、处理和分析。数据湖方法还可以快速将数据分类到共享模型中,以响应不断变化的信息管理需求。
如何提高大数据监控的效率
大数据监控是一项复杂的任务,需要采取多种策略来提高效率。以下是一些建议:
利用用户生成数据
利用用户生成的数据可以让那些无声的群体有机会表达自己的需求,为改善医疗、就业和自然灾害管理等关键领域的决策提供新的机会。然而,发展中地区的技术基础设施不足、经济/人力资源匮乏等挑战亟待解决。
应用机器学习
将机器学习应用于"面向发展的人工智能(AI4D)"可以帮助解决"面向发展的大数据"挑战。例如,利用手机元数据估算贫困和财富水平,将卫星图像与机器学习相结合来预测贫困程度。
利用数字足迹数据
数字足迹数据可以提供主题和地理覆盖范围,以及包含许多相互关联变量的细粒度数据,用于研究劳动力市场和数字经济。
扩展现有数据库和应用程序
组织应确保现有的数据库和应用程序能够扩展,以支持数据量、种类和速度的突然增加。否则可能会导致成本升高、生产力和竞争力下降。
部署健全的大数据策略
组织应部署健全的大数据策略,将现有的大型工作负载迁移到大数据技术上,并部署新应用程序以利用新机遇,从而降低成本、提高运营效率。
利用新工具管理整个数据生命周期
组织应利用能够管理从原始数据收集到可操作信息消费的整个数据管理周期的新工具。这些大数据技术使收集、存储和分析更大数据集以发现新的有价值见解在技术和经济上都变得可行。
大数据监控的发展历程是怎样的
大数据"5V"特征
大数据的"5V"特征(Volume、Velocity、Variety、Value和Veracity)描述了大数据的本质特点。
人工智能的兴起推动监控能力发展
2020年开始的大型语言模型和人工智能热潮推动了大数据监控能力的发展,关键是Transformer架构等技术突破,使AI模型具备类人推理、认知、注意力和创造力。
大数据应用于发展领域
将大数据和人工智能应用于医疗、就业、灾难管理等关键发展领域,成为一个重要研究方向。
大数据与人工智能融合发展
大数据监控的发展历程体现了大数据技术与人工智能技术的融合发展趋势,通过机器学习和人工智能实现大数据的价值挖掘。
价值实现是核心驱动力
大数据监控发展的核心驱动力是通过先进的处理手段,从海量数据中提取有价值的见解,实现数据价值的最大化。
大数据监控与传统监控的区别是什么
大数据监控与传统监控的区别主要体现在以下几个方面:
数据规模和范围
传统监控通常只关注组织内部系统和基础设施中有限的参数或指标,而大数据监控则需要从内部和外部广泛来源收集和分析大量多样化的数据。大数据监控所涉及的数据规模和范围要大得多。
分析方法
传统监控主要采用基本的统计分析和阈值检测等方法,而大数据监控则可以利用高级分析和机器学习技术,发现隐藏的模式和洞见,这是传统监控方法难以实现的。
监控目标
传统监控侧重于监控内部系统的运行状况和性能,而大数据监控的目标更加全面,不仅包括内部运营,还包括客户行为、外部环境等,旨在获得对整体业务的全面了解。
数据质量挑战
由于涉及大量异构数据源,大数据监控面临着数据质量、数据整合和数据过载等传统监控所没有的挑战。
大数据监控的类型有哪些
大数据监控是对大数据系统中各个组件进行全面监视和管理,包括基础设施监控(如服务器、存储、网络等硬件资源使用情况,以及操作系统、中间件等软件组件运行状态)、数据监控(如数据采集、传输、存储、处理过程,以及数据质量和安全)、应用监控(如大数据应用性能、可用性、响应时间等)、日志监控(收集和分析各种日志信息以便及时发现和定位问题)以及安全监控(防范各种威胁,保护数据和系统安全),从而确保整个大数据系统高效、可靠地运行。
大数据监控的关键指标有哪些
大数据监控的关键指标主要包括以下几个方面:
大数据成熟度模型
大数据成熟度模型(BDMMs)用于衡量和管理组织中大数据程序的进展和采用速度。BDMMs的目标是提供一种能力评估工具,专注于组织中的关键领域,帮助制定发展里程碑,避免在建立和构建大数据能力时出现陷阱。这些关键组织领域包括"人员、流程和技术",以及子组件如对齐、架构、数据、数据治理、交付、开发、测量、项目管治、范围、技能、赞助、统计建模、技术、价值和可视化。
数据量、速度和多样性
大数据监控的另一个关键指标是所处理数据的量、速度和多样性。数据量指海量数据的规模,可能从数百到数千到数百万PB不等。数据速度指持续高速产生的数据,如社交媒体上的视频新闻源和智能传感器的数据流。数据多样性指不同类型的数据,包括结构化、非结构化和半结构化数据。需要大数据分析工具和技术来处理和分析这种高量、高速和高多样性的数据。
大数据成熟度阶段
大数据成熟度模型的不同阶段或阶段描述了组织中数据可以被使用的各种方式,是设定方向和监控组织大数据项目健康状况的关键工具之一。一个基本假设是,较高的大数据成熟度与收入增加和运营费用降低相关。然而,达到最高成熟度级别需要多年的大量投资,只有少数公司被认为处于"成熟"的大数据和分析阶段。
大数据监控的实现方法是什么
大数据监控是一个复杂的过程,需要采用多种方法来实现。以下是一些关键的实现方法:
大数据成熟度模型
大数据成熟度模型(BDMMs)用于衡量和监控公司的大数据能力状态,评估完成当前阶段或成熟度阶段所需的工作量,并推进到下一阶段。BDMMs提供了一种能力评估工具,可以在人员、流程和技术等关键组织领域产生对大数据的具体关注。它们还有助于指导发展里程碑,避免在建立和构建大数据能力时出现陷阱。
分布式并行架构
分布式并行架构可以将数据分布在多个服务器上,从而大大提高大数据处理速度。这种架构将数据插入并行DBMS,实现MapReduce和Hadoop框架的使用,使处理能力对最终用户透明。
数据湖方法
数据湖方法允许组织将重点从集中控制转移到共享模型,以应对大数据带来的挑战。通过采用这种方法,组织可以更好地管理和利用大数据,提高数据处理效率和质量。
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