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海量数据如何缓存预热

发布时间: 2022-04-29 03:13:51

1. 银行海量交易数据是怎么存储

“合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。”分析和决策这才是银行引入“大数据”处理的关键因素。仅仅对于“海量流水数据提供给客户查询”而言,只是满足了客户的某个功能性需求而已。
一般来说,银行的数据都是结构化的、持久性存储的(非结构化的数据一般指电子影像,如客户办理业务的回单扫描图片等),以数据库以及文件方式存储为主。按照交易数据性质,我们可以分为“原始流水数据”和“加工后数据”两种。

2. 如何处理大量数据并发操作

处理大量数据并发操作可以采用如下几种方法:

1.使用缓存:使用程序直接保存到内存中。或者使用缓存框架: 用一个特定的类型值来保存,以区别空数据和未缓存的两种状态。

2.数据库优化:表结构优化;SQL语句优化,语法优化和处理逻辑优化;分区;分表;索引优化;使用存储过程代替直接操作。

3.分离活跃数据:可以分为活跃用户和不活跃用户。

4.批量读取和延迟修改: 高并发情况可以将多个查询请求合并到一个。高并发且频繁修改的可以暂存缓存中。

5.读写分离: 数据库服务器配置多个,配置主从数据库。写用主数据库,读用从数据库。

6.分布式数据库: 将不同的表存放到不同的数据库中,然后再放到不同的服务器中。

7.NoSql和Hadoop: NoSql,not only SQL。没有关系型数据库那么多限制,比较灵活高效。Hadoop,将一个表中的数据分层多块,保存到多个节点(分布式)。每一块数据都有多个节点保存(集群)。集群可以并行处理相同的数据,还可以保证数据的完整性。

拓展资料:

大数据(big data),指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。

在维克托·迈尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法(抽样调查)这样捷径,而采用所有数据进行分析处理。大数据的5V特点(IBM提出):Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(低价值密度)、Veracity(真实性)。

3. 如何处理海量数据

在实际的工作环境下,许多人会遇到海量数据这个复杂而艰巨的问题,它的主要难点有以下几个方面:
一、数据量过大,数据中什么情况都可能存在。
如果说有10条数据,那么大不了每条去逐一检查,人为处理,如果有上百条数据,也可以考虑,如果数据上到千万级别,甚至 过亿,那不是手工能解决的了,必须通过工具或者程序进行处理,尤其海量的数据中,什么情况都可能存在,例如,数据中某处格式出了问题,尤其在程序处理时, 前面还能正常处理,突然到了某个地方问题出现了,程序终止了。
二、软硬件要求高,系统资源占用率高。
对海量的数据进行处理,除了好的方法,最重要的就是合理使用工具,合理分配系统资源。一般情况,如果处理的数据过TB级,小型机是要考虑的,普通的机子如果有好的方法可以考虑,不过也必须加大CPU和内存,就象面对着千军万马,光有勇气没有一兵一卒是很难取胜的。
三、要求很高的处理方法和技巧。
这也是本文的写作目的所在,好的处理方法是一位工程师长期工作经验的积累,也是个人的经验的总结。没有通用的处理方法,但有通用的原理和规则。
下面我们来详细介绍一下处理海量数据的经验和技巧:
一、选用优秀的数据库工具
现在的数据库工具厂家比较多,对海量数据的处理对所使用的数据库工具要求比较高,一般使用Oracle或者DB2,微软 公司最近发布的SQL Server 2005性能也不错。另外在BI领域:数据库,数据仓库,多维数据库,数据挖掘等相关工具也要进行选择,象好的ETL工具和好的OLAP工具都十分必要, 例如Informatic,Eassbase等。笔者在实际数据分析项目中,对每天6000万条的日志数据进行处理,使用SQL Server 2000需要花费6小时,而使用SQL Server 2005则只需要花费3小时。
二、编写优良的程序代码
处理数据离不开优秀的程序代码,尤其在进行复杂数据处理时,必须使用程序。好的程序代码对数据的处理至关重要,这不仅仅是数据处理准确度的问题,更是数据处理效率的问题。良好的程序代码应该包含好的算法,包含好的处理流程,包含好的效率,包含好的异常处理机制等。
三、对海量数据进行分区操作
对海量数据进行分区操作十分必要,例如针对按年份存取的数据,我们可以按年进行分区,不同的数据库有不同的分区方式,不 过处理机制大体相同。例如SQL Server的数据库分区是将不同的数据存于不同的文件组下,而不同的文件组存于不同的磁盘分区下,这样将数据分散开,减小磁盘I/O,减小了系统负荷, 而且还可以将日志,索引等放于不同的分区下。
四、建立广泛的索引
对海量的数据处理,对大表建立索引是必行的,建立索引要考虑到具体情况,例如针对大表的分组、排序等字段,都要建立相应 索引,一般还可以建立复合索引,对经常插入的表则建立索引时要小心,笔者在处理数据时,曾经在一个ETL流程中,当插入表时,首先删除索引,然后插入完 毕,建立索引,并实施聚合操作,聚合完成后,再次插入前还是删除索引,所以索引要用到好的时机,索引的填充因子和聚集、非聚集索引都要考虑。
五、建立缓存机制
当数据量增加时,一般的处理工具都要考虑到缓存问题。缓存大小设置的好差也关系到数据处理的成败,例如,笔者在处理2亿条数据聚合操作时,缓存设置为100000条/Buffer,这对于这个级别的数据量是可行的。
六、加大虚拟内存
如果系统资源有限,内存提示不足,则可以靠增加虚拟内存来解决。笔者在实际项目中曾经遇到针对18亿条的数据进行处理, 内存为1GB,1个P42.4G的CPU,对这么大的数据量进行聚合操作是有问题的,提示内存不足,那么采用了加大虚拟内存的方法来解决,在6块磁盘分区 上分别建立了6个4096M的磁盘分区,用于虚拟内存,这样虚拟的内存则增加为 4096*6 + 1024 =25600 M,解决了数据处理中的内存不足问题。
七、分批处理
海量数据处理难因为数据量大,那么解决海量数据处理难的问题其中一个技巧是减少数据量。可以对海量数据分批处理,然后处 理后的数据再进行合并操作,这样逐个击破,有利于小数据量的处理,不至于面对大数据量带来的问题,不过这种方法也要因时因势进行,如果不允许拆分数据,还 需要另想办法。不过一般的数据按天、按月、按年等存储的,都可以采用先分后合的方法,对数据进行分开处理。
八、使用临时表和中间表
数据量增加时,处理中要考虑提前汇总。这样做的目的是化整为零,大表变小表,分块处理完成后,再利用一定的规则进行合 并,处理过程中的临时表的使用和中间结果的保存都非常重要,如果对于超海量的数据,大表处理不了,只能拆分为多个小表。如果处理过程中需要多步汇总操作, 可按汇总步骤一步步来,不要一条语句完成,一口气吃掉一个胖子。
九、优化查询SQL语句
在对海量数据进行查询处理过程中,查询的SQL语句的性能对查询效率的影响是非常大的,编写高效优良的SQL脚本和存储 过程是数据库工作人员的职责,也是检验数据库工作人员水平的一个标准,在对SQL语句的编写过程中,例如减少关联,少用或不用游标,设计好高效的数据库表 结构等都十分必要。笔者在工作中试着对1亿行的数据使用游标,运行3个小时没有出结果,这是一定要改用程序处理了。
十、使用文本格式进行处理
对一般的数据处理可以使用数据库,如果对复杂的数据处理,必须借助程序,那么在程序操作数据库和程序操作文本之间选择, 是一定要选择程序操作文本的,原因为:程序操作文本速度快;对文本进行处理不容易出错;文本的存储不受限制等。例如一般的海量的网络日志都是文本格式或者 csv格式(文本格式),对它进行处理牵扯到数据清洗,是要利用程序进行处理的,而不建议导入数据库再做清洗。
十一、定制强大的清洗规则和出错处理机制
海量数据中存在着不一致性,极有可能出现某处的瑕疵。例如,同样的数据中的时间字段,有的可能为非标准的时间,出现的原因可能为应用程序的错误,系统的错误等,这是在进行数据处理时,必须制定强大的数据清洗规则和出错处理机制。
十二、建立视图或者物化视图
视图中的数据来源于基表,对海量数据的处理,可以将数据按一定的规则分散到各个基表中,查询或处理过程中可以基于视图进行,这样分散了磁盘I/O,正如10根绳子吊着一根柱子和一根吊着一根柱子的区别。
十三、避免使用32位机子(极端情况)
目前的计算机很多都是32位的,那么编写的程序对内存的需要便受限制,而很多的海量数据处理是必须大量消耗内存的,这便要求更好性能的机子,其中对位数的限制也十分重要。
十四、考虑操作系统问题
海量数据处理过程中,除了对数据库,处理程序等要求比较高以外,对操作系统的要求也放到了重要的位置,一般是必须使用服务器的,而且对系统的安全性和稳定性等要求也比较高。尤其对操作系统自身的缓存机制,临时空间的处理等问题都需要综合考虑。
十五、使用数据仓库和多维数据库存储
数据量加大是一定要考虑OLAP的,传统的报表可能5、6个小时出来结果,而基于Cube的查询可能只需要几分钟,因此处理海量数据的利器是OLAP多维分析,即建立数据仓库,建立多维数据集,基于多维数据集进行报表展现和数据挖掘等。
十六、使用采样数据,进行数据挖掘
基于海量数据的数据挖掘正在逐步兴起,面对着超海量的数据,一般的挖掘软件或算法往往采用数据抽样的方式进行处理,这样 的误差不会很高,大大提高了处理效率和处理的成功率。一般采样时要注意数据的完整性和,防止过大的偏差。笔者曾经对1亿2千万行的表数据进行采样,抽取出 400万行,经测试软件测试处理的误差为千分之五,客户可以接受。
还有一些方法,需要在不同的情况和场合下运用,例如使用代理键等操作,这样的好处是加快了聚合时间,因为对数值型的聚合比对字符型的聚合快得多。类似的情况需要针对不同的需求进行处理。
海量数据是发展趋势,对数据分析和挖掘也越来越重要,从海量数据中提取有用信息重要而紧迫,这便要求处理要准确,精度要高,而且处理时间要短,得到有价值信息要快,所以,对海量数据的研究很有前途,也很值得进行广泛深入的研究。

4. 海量数据储存后保存数据完整性的细节及原理是什么

闪存(Flash Memory)是非挥发存储的一种,具有关掉电源仍可保存数据的优点,同时又可重复读写且读写速度快、单位体积内可储存最多数据量,以及低功耗特性等优点。 其存储物理机制实际上为一种新型EEPROM(电可擦除可编程只读存储)。是SCM(半导体存储器)的一种。

早期的SCM采用典型的晶体管触发器作为存储位元,加上选择、读写等电路构成存储器。现代的SCM采用超大规模集成电路工艺制成存储芯片,每个芯片中包含相当数量的存储位元,再由若干芯片构成存储器。目前SCM广泛采用的主要材料是金属氧化物场效应管(MOS),包括PMOS、NMOS、CMOS三类,尤其是NMOS和CMOS应用最广泛。

RAM(随机存取存储),是一种半导体存储器。必须在通电情况下工作,否则会丧失存储信息。RAM又分为DRAM(动态)和SRAM(静态)两种,我们现在普遍使用的PC机内存即是SDRAM(同步动态RAM),它在运行过程当中需要按一定频率进行充电(刷新)以维持信息。DDR DDR2内存也属于SDRAM。而SRAM不需要频繁刷新,成本比DRAM高,主要用在CPU集成的缓存(cache)上。

PROM(可编程ROM)则只能写入一次,写入后不能再更改。

EPROM(可擦除PROM)这种EPROM在通常工作时只能读取信息,但可以用紫外线擦除已有信息,并在专用设备上高电压写入信息。

EEPROM(电可擦除PROM),用户可以通过程序的控制进行读写操作。

闪存实际上是EEPROM的一种。一般MOS闸极(Gate)和通道的间隔为氧化层之绝缘(gate oxide),而Flash Memory的特色是在控制闸(Control gate)与通道间多了一层称为“浮闸”(floating gate)的物质。拜这层浮闸之赐,使得Flash Memory可快速完成读、写、抹除等三种基本操作模式;就算在不提供电源给存储的环境下,也能透过此浮闸,来保存数据的完整性。

Flash Memory芯片中单元格里的电子可以被带有更高电压的电子区还原为正常的1。Flash Memory采用内部闭合电路,这样不仅使电子区能够作用于整个芯片,还可以预先设定“区块”(Block)。在设定区块的同时就将芯片中的目标区域擦除干净,以备重新写入。传统的EEPROM芯片每次只能擦除一个字节,而Flash Memory每次可擦写一块或整个芯片。Flash Memory的工作速度大幅领先于传统EEPROM芯片。

MSM(磁表面存储)是用非磁性金属或塑料作基体,在其表面涂敷、电镀、沉积或溅射一层很薄的高导磁率、硬矩磁材料的磁面,用磁层的两种剩磁状态记录信息"0"和"1"。基体和磁层合称为磁记录介质。依记录介质的形状可分别称为磁卡存储器、磁带存储器、磁鼓存储器和磁盘存储器。计算机中目前广泛使用的MSM是磁盘和磁带存储器。硬盘属于MSM设备。

ODM(光盘存储)和MSM类似,也是将用于记录的薄层涂敷在基体上构成记录介质。不同的是基体的圆形薄片由热传导率很小,耐热性很强的有机玻璃制成。在记录薄层的表面再涂敷或沉积保护薄层,以保护记录面。记录薄层有非磁性材料和磁性材料两种,前者构成光盘介质,后者构成磁光盘介质。
ODM是目前辅存中记录密度最高的存储器,存储容量很大且盘片易于更换。缺点是存储速度比硬盘低一个数量级。现已生产出与硬盘速度相近的ODM。CD-ROM、DVD-ROM等都是常见的ODM。

5. 海量数据存储有哪些方式与方法

杉岩海量对象存储MOS,针对海量非结构化数据存储的最优化解决方案,采用去中心化、分布式技术架构,支持百亿级文件及EB级容量存储,

具备高效的数据检索、智能化标签和分析能力,轻松应对大数据和云时代的存储挑战,为企业发展提供智能决策。

1、容量可线性扩展,单名字空间达EB级

SandStone MOS可在单一名字空间下实现海量数据存储,支持业务无感知的存储服务器横向扩容,为爆炸式增长的视频、音频、图片、文档等不同类型的非结构化数据提供完美的存储方案,规避传统NAS存储的单一目录或文件系统存储空间无法弹性扩展难题

2、海量小文件存储,百亿级文件高效访问

SandStone MOS基于完全分布式的数据和元数据存储架构,为海量小文件存储而生,将企业级NAS存储的千万文件量级提升至互联网规模的百亿级别,帮助企业从容应对几何级增长的海量小文件挑战。

3、中心灵活部署,容灾汇聚分发更便捷

SandStone MOS支持多数据中心灵活部署,为企业数据容灾、容灾自动切换、多分支机构、数据就近访问等场景提供可自定义的灵活解决方案,帮助企业实现跨地域多活容灾、数据流转、就近读写等,助力业务高速发展。

4、支持大数据和AI,统一数据存储和分析

SandStone MOS内置文件智能化处理引擎,实现包括语音识别、图片OCR识别、文件格式转换等批量处理功能,结合标签检索能力还可实现语音、证件照片检索,从而帮助企业更好地管理非结构化数据。同时,SandStone MOS还支持与Hadoop、Spark等大数据分析平台对接,一套存储即可满足企业数据存储、管理和挖掘的需求。

6. 海量空间数据存储

(一)空间数据存储技术

随着地理信息系统的发展,空间数据库技术也得到了很大的发展,并出现了很多新的空间数据库技术(黄钊等,2003),其中应用最广的就是用关系数据库管理系统(RDBMS)来管理空间数据。

用关系数据库管理系统来管理空间数据,主要解决存储在关系数据库中的空间数据与应用程序之间的数据接口问题,即空间数据库引擎(SpatialDatabase Engine)(熊丽华等,2004)。更确切地说,空间数据库技术是解决空间数据对象中几何属性在关系数据库中的存取问题,其主要任务是:

(1)用关系数据库存储管理空间数据;

(2)从数据库中读取空间数据,并转换为GIS应用程序能够接收和使用的格式;

(3)将GIS应用程序中的空间数据导入数据库,交给关系数据库管理。

空间数据库中数据存储主要有三种模式:拓扑关系数据存储模式、Oracle Spatial模式和ArcSDE模式。拓扑关系数据存储模式将空间数据存在文件中,而将属性数据存在数据库系统中,二者以一个关键字相连。这样分离存储的方式由于存在数据的管理和维护困难、数据访问速度慢、多用户数据并发共享冲突等问题而不适用于大型空间数据库的建设。而OracleSpatial实际上只是在原来的数据库模型上进行了空间数据模型的扩展,实现的是“点、线、面”等简单要素的存储和检索,所以它并不能存储数据之间复杂的拓扑关系,也不能建立一个空间几何网络。ArcSDE解决了这些问题,并利用空间索引机制来提高查询速度,利用长事务和版本机制来实现多用户同时操纵同一类型数据,利用特殊的表结构来实现空间数据和属性数据的无缝集成等(熊丽华等,2004)。

ArcSDE是ESRI公司开发的一个中间件产品,所谓中间件是一个软件,它允许应用元素通过网络连接进行互操作,屏蔽其下的通讯协议、系统结构、操作系统、数据库和其他应用服务。中间件位于客户机/服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通讯,并营造出一个相对稳定的高层应用环境,使开发人员可以集中精力于系统的上层开发,而不用过多考虑系统分布式环境下的移植性和通讯能力。因此,中间件能无缝地连入应用开发环境中,应用程序可以很容易地定位和共享中间件提供的应用逻辑和数据,易于系统集成。在分布式的网络环境下,客户端的应用程序如果要访问网络上某个服务器的信息,而服务器可能运行在不同于客户端的操作系统和数据库系统中。此时,客户机的应用程序中负责寻找数据的部分只需要访问一个数据访问中间件,由该中间件完成网络中数据或服务的查找,然后将查找的信息返回给客户端(万定生等,2003)。因此,本系统实现空间数据库存储的基本思想就是利用ArcSDE实现各类空间数据的存储。

目前,空间数据存储技术已比较成熟,出现了许多类似ArcSDE功能的中间件产品,这些软件基本上都能实现空间数据的数据库存储与管理,但对于海量空间数据的存储,各种软件性能差别较大。随着数据量的增长,计算机在分析处理上会产生很多问题,比如数据不可能一次完全被读入计算机的内存中进行处理。单纯依赖于硬件技术,并不能满足持续增长的数据的处理要求。因此需要在软件上找到处理海量数据的策略,并最终通过软硬件的结合完成对海量数据的处理。在海量数据存储问题上,许多专家从不同侧面进行过研究,Lindstrom在地形简化中使用了外存模型(Out-of-core)技术;钟正采用了基于数据分块、动态调用的策略;汪国平等人在研究使用高速网络进行三维海量地形数据的实时交互浏览中,采用了分块、多分辨率模板建立模型等方法。这些技术、方法已经在各自系统上进行了研究和实现。本系统采用的ArcSDE软件基本上也是采用分块模型的方法,具体存储和操作不需要用户过多了解,已经由ArcSDE软件实现。因此,对海量数据的存储管理,更需要从数据的组织方式等方面进行设计。塔里木河流域生态环境动态监测系统采集了大量的遥感影像、正射影像等栅格结构的数据,这些数据具有很大的数据量,为适应流域空间基础设施的管理需要,采取一种新的方式来管理、分发这些海量数据以适应各部门的快速浏览和管理需要。

(二)影像金字塔结构

影像数据库的组织是影像数据库效率的关键,为了获得高效率的存取速度,在数据的组织上使用了金字塔数据结构和网格分块数据结构。该技术主导思想如下:

(1)将数据库中使用到的纹理处理成为大小一致的纹理块;

(2)为每块纹理生成5个细节等级的纹理,分别为0、1、2、3、4,其中1级纹理通过0级纹理1/4压缩得到,2级纹理通过1级纹理1/4压缩得到,…,以此类推;

(3)在显示每个块数据之前,根据显示比例的大小,并以此决定该使用那一级的纹理;

(4)在内存中建立纹理缓冲池,使用LRU算法进行纹理块的调度,确保使用频率高的纹理调度次数尽可能少。

(三)影像数据压缩

影像数据压缩有无损压缩和有损压缩两个方法,具体采取哪种压缩方法需根据具体情况确定。对于像元值很重要的数据,如分类数据、分析数据等采用无损压缩(即LZ77算法),否则采用有损压缩(即JPEG算法)。通过对影像数据的压缩,一方面可以节约存储空间,另一方面可以加快影像的读取和显示速度。影像数据的压缩一般与构建金字塔同时进行,在构建影像金字塔过程中自动完成数据的压缩。

7. 处理海量数据的基本思路是什么

首先要进行数据预处理,包括:
数据清理(数据清理通过填写空缺值,平滑噪声数据,识别删除孤立点,并解决不一致来清理数据,数据清理内容包括:格式标准化、异常数据清除、错误纠正、重复数据的清除);
数据规约(数据集的压缩表示,但是能和原始数据集达到相同或基本相同的分析结果,主要策略:数据聚集、维规约、数据压缩、数值规约)
等。
然后在查询时,尽量避免使用低效率的查询语句,像是order by等。
处理数据时,lz可以参考一下数据挖掘思想,运用一些有用的算法、数据处理软件,以提高效率。

8. 预热pso缓存是什么意思

预热pso缓存就是系统上线后,提前将相关的缓存数据直接加载到缓存系统。避免在用户请求的时候,先查询数据库,然后再将数据缓存的问题。用户直接查询事先被预热的缓存数据。

缓存预热解决方案:

(1)直接写个缓存刷新页面,上线时手工操作下;

(2)数据量不大,可以在项目启动的时候自动进行加载;

(3)定时刷新缓存。

缓存简介:

缓存(cache),原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器(RAM)快的一种高速存储器,通常它不像系统主存那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术。缓存的设置是所有现代计算机系统发挥高性能的重要因素之一。

9.  海量数据存储与管理

正如上述,在国土资源遥感综合调查信息中,既包含有多源、多时相、多尺度、多分辨率、多类型的遥感图像数据和基础地理数据,也包括在项目开展过程中衍生的许多观测和分析资料,数据量十分庞大。因此,根据数据共享的要求,在数据生产、管理、应用服务以及更新和维护过程中,如何组织和管理好这些海量数据,如何快速、全面有效地访问和获得所需数据,成为面临的突出问题。在这里,采用何种方式利用现有的大型商业化关系数据库系统高效地存储与管理这些数据,成为能否发挥系统最大性能的关键所在。

传统的GIS系统对空间数据(与空间位置、空间关系有关的数据)的存储与管理大多采用这些商业软件特定的文件方式,如:ArcInfo的Coverage、MapInfo的Tab、MAPGIS的WL等。如果数据量越多,这些文件就会越大,数据的处理就会越复杂,其存储、检索、管理也就越困难,而且其最大的缺点还在于不能进行多用户并发操作。由此可见,用以往传统的存储机制去管理像遥感综合调查这样的海量数据,显然难以满足要求。而近年来发展起来的空间数据库引擎技术则是解决海量数据存储管理的途径之一。

本系统建设过程中,采用了空间数据库引擎ArcSDE+大型关系数据库Oracle组合技术,较理想地实现了遥感综合调查海量数据的存储、检索、查询、处理。众所周知,Oracle提供了大型数据库环境,能够很好地处理海量数据,而ArcSDE可将具有地理特征的空间数据和非空间数据统一加载到Oracle中去,因此,通过ArcSDE空间数据库引擎,可将Oracle海量数据管理功能加载到GIS系统中,并可利用Oracle的强大管理机制进行高效率的事务处理、记录锁定、并发控制等服务操作。