数据仓库、数据湖、湖仓一体,到底有啥区别?看完就懂了!

谈数据
2025-06-06 07:30
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来源:数据集成与治理

全文共3294个字,建议阅读10分钟
信息时代的兴起,你可能经常会在看到“上湖”“进仓”“拉数分析”这些术语,但却并不清楚它们究竟有什么差别,尤其是将数据库、数据仓库、数据湖、湖仓一体混在一起,今天本文就带大家仔细探究一下这些看似相近的名词,有何区别?定位用途有何差异?架构演变又是怎么样的?

概念定义

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1、数据库 (Database)

数据库是用于存储和管理结构化数据的系统,数据通常按行和列的固定模式形式存储在表中,支持高效的读写操作,强调事务性、安全性和一致性,典型场景是OLTP 在线事务处理,用户管理系统、订单管理系统等。

企业绝大多数的系统底座,比如 MySQL、Oracle、PostgreSQL,都是数据库,它们保证了核心业务稳定运转,但并不擅长数据整合、建模与分析。

2、数据仓库 (Data Warehouse)

数据仓库是一种面向主题的、集成的、稳定的和非易失的数据集合,用于支持决策支持系统(DSS)的需求,其目的是汇总多个业务系统的数据,经过清洗、转换、建模后,提供稳定可靠的分析视角给业务分析师、经营管理者,用以支撑指标体系、报表系统、BI工具等,具备优化查询和分析性能。

适合按主题进行高效查询,因此也被称为OLAP 在线分析处理系统,像 Amazon Redshift、Google BigQuery、Snowflake、ClickHouse 等,都是近年来广泛使用的数仓方案。

3、数据湖 (Data Lake)

数据湖是一种存储海量原始数据(结构化、半结构化和非结构化)的系统,数据以其原始格式存储,不需要进行处理或转换,本质上是一个“什么都可以先放进来”的开放性存储系统,支持文本、图像、日志等各种类型的数据。

数据湖通常基于低成本的存储解决方案,如Hadoop、Amazon S3,具备很强的灵活性,适应多种处理和分析需求,支撑大数据处理和数据科学应用,如探索性分析、模型训练、算法调优等任务。

4、湖仓一体 (Lakehouse)

湖仓一体是结合数据湖和数据仓库优点的系统,旨在提供统一的数据管理平台,它试图将数据湖的灵活性与数据仓库的规范性结合起来,既保留了底层统一存储的优势,又引入了建模、元数据管理、权限控制等仓库级别的能力,支持实时分析和即席查询。

典型的实现路径包括 Apache Hudi、Iceberg、Delta Lake 等开源项目,配合 Flink、Spark、ClickHouse 等引擎,已经逐渐成为企业构建统一数据底座的主流选择, 适用于需要既处理大规模数据又要求高性能分析的场景。


数仓架构的演变

企业在搭建数据平台的过程中,按需演进、逐步构建,形成了数据库、数仓、数据湖、湖仓一体的阶段性结果,下面来看看这些数据架构是怎么一步步演化过来的?

1、传统离线架构

最早期的企业数据系统,大多采用传统离线架构,比如用 HDFS 存储数据、用 Hive 做批量分析、用 Sqoop 或脚本从 MySQL 拉取数据,这个阶段的数据分析通常是 T+1 的批处理模式,生成的报表主要服务于财务、运营等静态业务场景。

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  • 优点:技术栈成熟,生态稳定;架构简单,易于部署;成本可控。

  • 缺点:离线、批处理,无法满足实时分析;数据格式支持单一,扩展性差;查询性能受限,无法支持高并发、多维分析。

2、Lambda 架构

随着业务对实时性的要求提升,又出现了 Lambda 架构,这种设计下,系统一方面保留原有的批处理链路,同时新增一条流式链路用于处理实时数据,比如订单交易数据通过 Kafka 进入 Flink,快速产出实时指标供运营平台使用,而历史数据依旧由 Hive 进行汇总分析。

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  • 优点:引入实时链路,支持准实时数据分析;离线和实时互补,数据可追溯性强;能适配复杂多样的业务场景。

  • 缺点:维护两套逻辑,开发与运维负担重;数据一致性容易产生偏差;成本高、难以规模化维护。

3、Kappa架构

为了解决 Lambda 架构的冗余问题,Kappa 架构提出了只保留一条流式处理链路通过回放历史数据实现全量分析,本质上是一套逻辑处理所有数据,省去了批处理的维护,在实际落地中,这种架构对流处理引擎提出了很高的要求,尤其在数据量巨大的场景下,需要高性能与稳定性。

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  • 优点:简化链路,只维护一套处理逻辑;天然支持实时计算,适合时效性强的业务;架构更加现代化,适配云原生和分布式平台。

  • 缺点:对实时引擎性能要求极高;数据回放成本高,治理链条仍不清晰;对非结构化数据和资产目录支持薄弱。

4、数据湖阶段

当企业数据类型越来越多,数据湖成为了新的热门方案,它强调“先存后用”,可以接收结构化、半结构化甚至非结构化数据这种架构大大降低了数据接入门槛,也支撑了新型业务场景。

  • 优点:能存储结构化、半结构化、非结构化数据,数据格式最自由;成本低,扩展性强,适合大数据沉淀;支持数据科学、AI、探索式分析等新兴需求。

  • 缺点:数据质量不可控,元数据缺失严重;查询性能差,使用门槛高;容易沦为“数据沼泽”,跨团队协作困难。

5、湖仓一体

在数据仓库与数据湖的矛盾推动下,湖仓一体架构开始兴起,它在底层保留数据湖的存储方式,在上层又引入了类似数仓的治理机制既支持数据科学的灵活探索,又支持业务分析的稳定查询,可以说是企业数据架构治理能力的全面升级。

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  • 优点:统一存储和计算底座,支持批流一体;拥有数据湖的开放性和数据仓的治理性;引入目录服务、权限控制、血缘管理,提升数据可用性;适合构建统一数据中台或企业数智底座。

  • 缺点:架构复杂,选型与整合成本高;对团队的数据架构能力要求高;落地依赖稳定的技术栈。


湖仓一体

在“湖仓一体”的架构中,数据湖和数据仓库并不是完全独立的,而是有一定的交互和整合,以下是一种可能的实现方式:

  • 数据摄取所有的原始数据首先被存入数据湖,这些数据可能是结构化的订单记录,也可能是非结构化的网页行为日志、埋点数据、API 接口返回的 JSON 内容,数据湖做好了全量归集的角色

  • 数据处理在数据湖中,数据可以进行一些基础的处理,常见的包括字段清洗、格式转换、时间标准化、去重补全、缺失值填充等,这一步并不直接进入数仓,而是提高原始数据的质量和一致性。

  • 数据整合不是所有数据都会进入数据仓库,只有需要进行报告和分析的数据才可以,例如销售额、转化率、活跃用户等指标对应的数据,按照模型结构写入 DWD/DWS/ADS 等分层仓库,这一过程实现了“从湖中筛选出最有用的数据进入仓中”,帮助提供统一的、高效的数据访问接口。

  • 数据消费数据进入数仓后,业务人员和数据分析师就可以直接从数据仓库中查询和分析数据,同时,数据科学家和机器学习工程师可以从数据湖中获取原始的、详细的数据,以进行更深入的数据挖掘和模型训练。

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以某电商企业为例,用户每天产生的浏览、点击、下单、支付等行为数据,首先会被采集到数据湖中,这些数据在湖中进行基础处理后,销售类、库存类、转化类数据会进入数仓,支持每日的运营报表和品类分析,同时数科团队从湖中提取用户行为序列,用于训练推荐模型,提升首页个性化排序效果。

所有数据都在一套统一平台中流转,但不同角色、不同工具、不同粒度的数据处理方式并不冲突——这就是真正的“湖仓一体”价值所在

湖仓分离VS湖仓一体

随着越来越多企业建设数据湖与数据仓库,大家很快发现一个新问题:湖和仓到底要不要分开管理?还是应该走向融合?让我们来分析一下湖仓分分离与湖仓一体:

湖仓分离

在湖仓分离的架构下,数据湖负责存储原始数据,数仓则作为高性能分析引擎,将数据从湖中导入到仓中,再进行建模分析与报表查询。这是一种“按需导入”的方式,逻辑上清晰,但在实际使用中,问题也逐渐暴露出来。

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冗余存储:为了让查询更快,企业常常将湖中的数据批量导入仓库副本中,导致数据重复存储、浪费空间、增加维护成本。

资源占用:数据导入并不是复制粘贴这么简单,还涉及引擎计算、压缩写入、Compaction 等流程,不仅占用数据同步工具的资源,还会影响目标仓库的写入性能,甚至在高并发下拖慢其他查询任务。

治理复杂:需要投入大量人力建立 ADS 层,导入任务一旦设置就很难撤回,有些报表早已下线,但同步链路还在运行,造成计算和存储资源的不必要浪费,大部分情况下需要依赖人工介入判断并终止这些任务,增加了运维管理的复杂度。

湖仓一体

相比之下,湖仓一体的架构试图打破湖与仓的壁垒,让数据不再“两地奔波”,引擎直接访问数据湖中的文件,无需重复导入或结构转化,就能完成查询分析操作,例如 StarRocks、Doris、Trino 等新一代分析引擎,已经可以直接查询 Iceberg/Hudi 等湖格式的数据表,实现“即存即用”。

这种方式不仅减少了数据链路的维护成本,也避免了存储冗余,同时配合元数据目录、数据血缘、权限控制等治理机制,可以实现更统一、更稳定的数据平台管理能力。

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