在當今數據驅動的時代,高效、可靠地處理和移動數據是企業解鎖數據價值的關鍵。微軟 Azure 云平臺提供了一整套強大的數據處理和存儲服務,其中 Azure 數據工廠 (Azure Data Factory, ADF) 和 Azure Synapse Analytics(特別是其 Synapse Pipelines 組件)是構建和管理企業級數據管道的核心服務。它們特別擅長從 Azure Blob 存儲等各類源中復制數據,并進行復雜的轉換,最終將處理后的數據加載到目標數據倉庫或分析服務中,形成一個端到端的解決方案。
核心服務概述
- Azure Blob 存儲:作為起點,它是 Azure 上可大規模擴展的對象存儲服務,常用于存儲日志文件、圖片、視頻、備份以及用于分析的結構化或半結構化數據文件(如 CSV、JSON、Parquet)。
- Azure 數據工廠 (ADF):一項完全托管的、無服務器的數據集成服務。它本質上是一個“編排”引擎,允許用戶創建數據驅動的工作流(稱為管道),以協調跨不同數據存儲和計算服務的移動和轉換。ADF 的核心能力是“復制活動”,它能高效地在 90 多個內置連接器(包括 Blob 存儲)之間遷移數據。
- Azure Synapse Analytics:這是一個集成的分析服務,將企業數據倉庫、大數據分析和數據集成統一到一個平臺。其 Synapse Pipelines 功能基于與 ADF 相同的代碼基礎構建,提供了與 ADF 幾乎相同的數據集成和編排能力,但更緊密地與 Synapse 的 SQL 池、Spark 池和無服務器 SQL 池等計算引擎結合,實現統一的開發和管理體驗。
典型工作流程:從復制到轉換
利用 ADF 或 Synapse Pipelines 處理 Blob 存儲中的數據通常遵循 ELT(提取、加載、轉換) 或 ETL(提取、轉換、加載) 模式。
第一步:復制(提取與加載)
- 配置鏈接服務:首先在管道中創建指向源和目標數據存儲的連接(鏈接服務)。例如,連接到源 Azure Blob 容器和目標如 Azure SQL 數據庫、Synapse 專用 SQL 池或另一個 Blob 容器。
- 定義數據集:指定要復制的數據的結構、格式(如文本、Parquet)和位置(如特定文件夾路徑)。
- 使用復制活動:在管道中拖放“復制活動”,配置源數據集和目標數據集。ADF/Synapse 會自動處理大規模數據的并行傳輸、檢查點重啟和錯誤處理。
第二步:轉換
復制活動主要處理數據移動。對于數據轉換,ADF 和 Synapse Pipelines 提供了多種強大的選項:
- 數據流:這是 ADF 和 Synapse 中基于 Spark 的、無代碼/低代碼的圖形化轉換工具。您可以創建映射數據流,直觀地設計轉換邏輯(如聚合、聯接、條件拆分、數據清洗),然后在后臺由托管的 Spark 集群執行。它非常適合處理 Blob 中的大規模結構化/半結構化數據。
- 外部計算活動:管道可以調用外部服務來執行轉換。例如:
- 執行存儲過程活動:在 Azure SQL 數據庫或 Synapse SQL 池中運行 T-SQL 進行轉換。
- 筆記本活動(Synapse 特有):在 Synapse 的 Apache Spark 池中運行 Python/Scala 筆記本進行復雜的數據處理和機器學習。
- 自定義活動:在 Azure Batch 上運行自定義的 .NET 代碼。
- SQL 腳本:直接將數據復制到 Synapse SQL 池后,可以使用“SQL 腳本活動”執行復雜的 T-SQL 轉換。
場景示例
假設一個公司有每日銷售日志文件(CSV 格式)上傳到 Azure Blob 存儲。分析團隊需要一份每日匯總報告。
- 創建管道:在 Azure 數據工廠工作區或 Synapse Studio 中新建一個管道。
- 觸發機制:設置計劃觸發器(如每天凌晨1點),或基于 Blob 事件觸發器(當新文件到達時自動觸發)。
- 復制原始數據:在管道中添加“復制活動”,將當天的新 CSV 文件從 Blob 容器復制到 Synapse 專用 SQL 池的臨時表中。
- 執行轉換:
- 選項 A(使用數據流):添加“映射數據流”活動。在數據流中,將源指向 Blob 中的 CSV,然后依次進行數據清洗(去除空值)、按產品類別和地區進行聚合(計算銷售額總和),最后將結果輸出到另一個 Blob 容器(作為報表文件)或直接寫入 Synapse 的最終報告表。
- 選項 B(使用 SQL):在復制活動后,添加“SQL 腳本活動”,在 Synapse SQL 池中執行 T-SQL,從臨時表讀取數據,進行聚合和轉換,并插入到最終的事實表和維度表中。
- 監控與運維:管道運行后,可以通過集成的監控界面查看每個活動的詳細執行狀態、持續時間、數據吞吐量以及任何錯誤信息,確保數據處理流程的可靠性和性能。
與選擇建議
Azure 數據工廠和 Azure Synapse Analytics(Pipelines)為 Azure Blob 存儲及其他數據源的數據復制和轉換提供了強大、靈活且可擴展的平臺。
- 選擇 Azure 數據工廠:如果您的核心需求是獨立、通用的數據集成、編排和 ETL/ELT,不強制要求與 Synapse 數據倉庫或 Spark 分析深度整合。
- 選擇 Azure Synapse Analytics Pipelines:如果您已經或計劃使用 Synapse 作為統一的分析平臺,希望在一個服務內無縫集成數據管道、數據倉庫和大數據分析(SQL 和 Spark),實現端到端的工作流。
無論選擇哪個工具,它們都能幫助您自動化從原始數據到可操作見解的流程,構建穩健的數據管道,從而支持更智能的決策和業務創新。