深入跨国互联网业务场景谈华为云数智融合元数据的“五个统一”

大数据查找使用面临的挑战

　　企业的数据通常有两种类型：作业数据和分析数据。前者在业务运行时使用和生成，支撑业务运转；后者在运营时使用和生成，支撑企业做商业决策。前者是后者数据的来源。

图表 1从作业数据到分析数据

　　随着数字技术与业务场景深度融合，人、物被高速网络广泛联接起来，信息交换的速度在提升，数据的规模、复杂度达到难以想象的程度，这时企业会面临如下两个突出问题：

　　1.企业通常知道在哪一个业务环节生成了数据，但在最需要的时候却找不到。数据资产如果无法组织管理好，就是一片“数据沼泽”，把原本优良的资产变成企业的负担。

　　2.数据技术还在快速发展迭代中，如果缺乏前瞻性的设计和系统思考，就会由于技术限制导致在多个大数据引擎和AI引擎之间存在数据割裂的情况。业务人员需要在不同引擎间来回拷贝数据才能将数据用于分析，导致重复存储和加工，不仅增加了成本，也大大降低了性能。

　　在华为，由于流程IT和终端大数据的全面云化，华为云大数据解决的数据体量、运算量、业务复杂度在世界上绝无仅有，我们与客户一起探索解决最艰巨的数据集成治理的方式，让数据资产能“理得清”“找得快”，基于一份数据在多个分析计算引擎间自由流转的能力，为实现AI和数据的融合分析，本文将结合项目实践介绍数智融合元数据方案。

华为云数智融合元数据方案介绍

　　元数据中保存了数据的重要信息（如表名、字段名、时间戳、版本、表大小、格式、访问控制列表等）和关联关系（即数据的流动链路），在多云、跨业务领域、不同系统下提供集中式的数据管理，能发现查找、快速理解、分析数据。

图表 2某跨国互联网企业融合元数据方案

　　上图所示的某跨国互联网企业融合元数据方案针对大数据、数据仓库、机器学习等场景实现了“五个统一”：

　　统一目录：建立统一完整的数据资产清单，让企业能全局化透视化掌握所拥有的数据资产。如图表2所示的统一Metastore Service，用统一的数据视图将大数据和AI引擎、数据分析团队、管理员三方连接起来，让生产系统中大数据实时可视，所见即所得。同时，通过抓取/Hook等方式支持异构数据源元数据的及时同步。

　　统一权限：建立统一的权限管理，让正确的人能操作正确的数据资产。如图表2所示的Metadata Admin，细粒度的权限管理，不仅可以做到表级，还可以做到列级和行级权限控制；不仅可以管理数据的权限，还可以管理AI模型的权限。权限系统与云上的IAM账号体系和认证体系打通，做到一次授权，所有用数场景都受控，简化管理员的权限管理工作。

图表 3统一权限管理

　　统一索引：建立统一的元数据索引和数据索引。元数据索引实现元数据性能的线性扩展，支持百万级分区大表的低时延高并发访问。数据索引使数据分析时能精确定位数据位置，减少IO，提升性能。通过数据大脑分析计算用户的数据日常用数行为，自动推荐适合应用场景的索引和物化视图，同时在用户的选择下完成索引和物化视图的创建和增量刷新，进一步提升每次数据访问的hit rate（命中率）。

图表 4统一索引

　　统一事务：建立大数据、数据仓库、机器学习的ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）事务机制，让数仓开发人员、分析师、数据科学家等多种用数角色在同一个可靠的并发系统中协同工作。向用户提供多版本、多分支管理能力，用户可随时选择使用历史版本做数据复现或模型复现，或做版本回退修复数据问题。同时基于强大的细粒度元数据管理能力，多版本复用一份底层存储，存储不膨胀，用户也可通过控制版本保留时长控制其总体存储成本。

图表 5数据&模型多版本多分支

　　统一访问记录：建立数据和AI模型链路的血缘管理，梳理清楚表格与表格之间、表格与模型之间的流调关系。如图表2“血缘、“访问”、“计算成本”所示，通过计算引擎中的实时感知，收集各团队对数据和模型的访问过程信息，可以做到数据在整个处理过程中的可追溯、可复现、可对比。在典型的数据链路中，每张数据表和模型在整个生命周期中耗费了多少成本（即使用了多少计算存储资源），都将非常清晰地呈现在业务使用者面前，用户可以根据投入产出比，剥离无效任务。例如，某实时报表占用了大量的分析存储资源，而从业务角度来看隔天生成报表也没有影响，所以可以将Flink实时链路更改成Spark离线链路。在完整地记录信息，融入业务知识后，融合元数据会让企业有一笔清晰明确的用数账本和优化方案。

图表 6典型的数据链路

　　融合元数据本质上是对数据使用的指引和控制，是一个系统考虑的过程，而不是一个单一的活动。因此，良好的元数据管理需要同时结合业务经验和技术发展。

　　时下，华为云也在结合自身和客户的诉求，探索如何平衡性能与成本、降低用数门槛、洞察未知等等。我们希望打破存储与计算、多个引擎间的“数据墙”，让一份数据贯穿始终，解决“数据搬家”带来的性能和一致性问题；像管理代码一样管理数据和模型，让数据与AI开发高效无缝互通，在AI算法的加持下，让数据的价值无限释放；赋数以智，让数据治理走向自动化，降低数据研发成本，让各个系统能够“对话”，解决“数据孤岛”现象。

　　融合元数据正是解决这些问题的基础，它将为企业数据和数据目录提供统一视图，为数据应用程序、数据工程师、数据科学家和业务运营提供数据服务，在面临海量数据的业务场景中、在无止境的数据治理探索道路上，向企业伙伴展现一幅清晰的地图。