数据被视为推动各行业创新、决策和发展的“新石油”。随着组织寻求获得数据的好处,对数据专家的需求变得非常重要。数据工程师在这些专业人员中是独一无二的,因为他们通过管理将数据从源转移到分析的数据管道,为任何数据驱动功能提供基础。这篇文章是数据分析的最佳指南,强调数据工程,这很重要但不是很明显。
什么是数据工程?
数据工程是创建数据架构和管理结构的过程,以促进数据采集、存储和处理过程。数据科学家应该提供数据解释或见解,而数据分析师则致力于自己生成见解;数据工程师的任务是创建实现这些目标的平台。他们创建管道将数据从不同来源传输到数据存储库或数据湖,以确保数据经过整理、结构化并可供使用。
数据工程师的角色
数据工程师与数据科学家、数据分析师和其他利益相关者密切合作,以了解组织的数据需求。他们的主要职责包括:
数据工程师的关键技能
为了在数据工程方面取得优异成绩,专业人士需要在几个关键领域打下坚实的基础:
数据工程工具
数据工程包括使用工具和技术来构建和管理数据资产。这些工具有助于数据采集、归档、分析和操作。以下是数据工程中一些最常用的工具:
数据摄取工具
Apache Kafka:用于构建实时数据管道和流应用程序的分布式流平台。 Kafka 可以处理高吞吐量的数据源,通常用于实时摄取大量数据。
Apache NiFi:一种数据集成工具,可自动在不同系统之间移动数据。它提供了一个用户友好的界面来设计数据流并支持各种数据源。
AWS Glue:Amazon 提供的完全托管的 ETL 服务,可以轻松准备和加载数据以进行分析。 Glue 可自动执行数据发现、编目和数据移动的过程。
数据存储和仓储工具
Amazon S3:一种可扩展的对象存储服务,用于存储和检索任何数据。 S3 通常用于在处理或分析之前存储原始数据。
Google BigQuery:完全托管的无服务器数据仓库,可利用 Google 基础设施的处理能力实现超快速 SQL 查询。它非常适合分析大型数据集。
Snowflake:基于云的数据仓库解决方案,提供统一的数据存储和处理平台。它以其可扩展性、易用性和对多个云平台的支持而闻名。
Apache HDFS(Hadoop 分布式文件系统):设计用于在商用硬件上运行的分布式文件系统。它是Hadoop的核心组件,用于分布式存储大型数据集。
数据处理和转换工具
Apache Spark:用于大数据工作负载的开源分布式处理系统。 Spark 提供了一个接口,用于通过隐式数据并行性和容错能力对整个集群进行编程。
Apache Airflow:一种开源工具,用于以编程方式创作、安排和监控工作流程。 Airflow 管理复杂的数据管道,确保数据顺利流过各个处理阶段。
dbt(数据构建工具):一种命令行工具,使分析师和工程师能够更有效地转换仓库中的数据。 dbt 处理 ETL 中的“T”,用于在数据进入仓库后对其进行转换。
Apache Beam:用于定义和执行数据处理管道的统一编程模型。 Beam 可以运行在多种执行引擎上,例如 Apache Flink、Apache Spark 和 Google Cloud Dataflow。
ETL(提取、转换、加载)工具
Talend:一个开源数据集成平台,提供 ETL、数据迁移和数据同步工具。 Talend 提供了用于设计数据流和转换的图形界面。
Informatica PowerCenter:广泛使用的数据集成工具,提供全面的数据集成、数据质量和数据治理功能。
Microsoft Azure 数据工厂:一种基于云的 ETL 服务,可自动执行数据的移动和转换。 Azure 数据工厂支持广泛的数据源和目标。
Pentaho Data Integration (PDI):一个开源 ETL 工具,允许用户创建数据管道以在不同系统之间移动和转换数据。
数据编排工具
Apache Oozie:用于管理 Apache Hadoop 作业的工作流调度程序系统。它有助于自动化复杂的数据管道并管理任务之间的依赖关系。
完美:一种现代工作流编排工具,可以轻松构建、调度和监控数据工作流。 Prefect 提供本地和基于云的解决方案来管理工作流程。
Dagster:用于机器学习、分析和 ETL 的编排平台。 Dagster 旨在确保数据管道模块化、可测试和可维护。
数据质量和治理工具
远大的期望:一个用于验证、记录和分析数据的开源工具。 Great Expectations 通过提供灵活的框架来定义数据期望,帮助确保数据质量。
Alation:一种数据目录和治理工具,可帮助组织管理其数据资产,确保数据有据可查、可发现和治理。
数据可视化和报告工具
Tableau:强大的数据可视化工具,允许用户创建交互式和可共享的仪表板。 Tableau可以连接多个数据源,广泛用于数据报告。
Looker:商业智能和数据分析平台,可帮助组织轻松探索、分析和共享实时业务分析。
Power BI:Microsoft 的数据可视化工具允许用户创建和共享数据见解。 Power BI 与其他 Microsoft 服务集成良好,并支持各种数据源。
云平台
Amazon Web Services (AWS):提供一套基于云的数据工程工具,包括用于存储的 S3、用于仓储的 Redshift 和用于 ETL 的 Glue。
Google Cloud Platform (GCP):提供用于数据仓库的 BigQuery、用于数据处理的 Dataflow 以及各种机器学习服务。
Microsoft Azure:提供各种数据工程工具,包括 Azure Data Lake Storage、Azure SQL 数据库和用于 ETL 流程的 Azure Data Factory。
大数据工具
Hadoop:一个开源框架,允许跨计算机集群分布式处理大型数据集。它包括 Hadoop 分布式文件系统 (HDFS) 和 MapReduce 编程模型。
Apache Flink:一个流处理框架,也可以处理批处理。 Flink 以其低延迟处理大量数据的能力而闻名。
Apache Storm:一个实时计算系统,可以实时处理数据流。
数据工程的未来
数据工程师的需求量很大,因为许多组织越来越了解对健全数据基础设施的需求。云计算的采用以及物联网 (IoT) 的发展以及人工智能和机器学习算法的集成正在推动这一需求。未来,数据工程师仍将是数据生态系统中的关键专业人员,他们将越来越重视实时数据处理、数据流以及人工智能和机器学习在数据管道中的集成。
结论
还值得注意的是,数据工程的要求非常高且多样化,要求一个人既具有技术性又具有创造性,并且具有批判性思考者。因此,随着组织越来越依赖大数据,数据工程师的职位将仍然高度相关。对于那些在技术、数据科学和创新的交叉领域寻求使命的人来说,数据工程是一个完美的职业。
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