Die Lakehouse-Architektur Erklärt
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Das Data Lakehouse ist eine moderne Datenarchitektur, die die Kosteneffizienz und Flexibilität eines Data Lake mit der Leistung, Struktur und Zuverlässigkeit eines Data Warehouse vereint.
Um wirklich zu verstehen, warum das Lakehouse ein Durchbruch ist, muss man sich die "alte Methode" ansehen – ein System, mit dem viele Unternehmen heute noch zu kämpfen haben. Über Jahrzehnte war die Datenwelt in zwei isolierte Inseln aufgeteilt, die einfach nicht dieselbe Sprache sprachen.
Auf der ersten Insel befand sich das Data Warehouse. Man kann es sich wie eine hochorganisierte, exklusive Bibliothek vorstellen. Alles ist an seinem Platz, in übersichtlichen Tabellen katalogisiert und für SQL-Anwender optimiert, um Berichte zu erstellen. Allerdings ist diese Bibliothek sehr teuer im Unterhalt. Sie ist zudem recht unflexibel; sie akzeptiert nur Bücher einer bestimmten Größe und Form. Wenn man versucht, rohe Videodateien, unstrukturierte Social-Media-Feeds oder riesige Protokolle einer Website einzubringen, kommt das Warehouse damit einfach nicht zurecht.
Auf der zweiten Insel bauten Unternehmen Data Lakes. Wenn das Warehouse eine Bibliothek ist, dann ist der Lake ein riesiger digitaler "Dachboden" oder eine große Lagerhalle, in der man jede Art von Rohdaten günstig ablegen kann – Bilder, Sensordaten, Audiodateien, was auch immer. Während sie hervorragend zum Speichern aller Daten geeignet waren, wurden sie schnell zu sogenannten "Data Swamps". Da es keine Organisation oder Qualitätskontrolle gab, war das Auffinden einer bestimmten Information wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Außerdem waren sie mit Standard-SQL kaum abfragbar, was sie für klassische Business-Analysten nahezu unbrauchbar machte.
Das "chaotische" Zwischenstück
Das größte Problem war jedoch nicht nur die beiden Inseln – sondern die Brücke dazwischen. Um Daten aus dem "Lake" für Berichte ins "Warehouse" zu bringen, mussten Ingenieure komplexe, fragile Pipelines bauen, die als ETL (Extract, Transform, Load) bekannt sind. Dies führte zu drei großen "Datenkopfschmerzen":
- Veraltete Daten: Bis die Daten aus dem Lake ins Warehouse verschoben, bereinigt und formatiert wurden, waren sie oft Stunden, Tage oder sogar Wochen alt. In modernen Unternehmen sind gestrige Daten oft schon zu spät;
- Inkonsistenz: Es entstand häufig ein Problem mit der "Version der Wahrheit". Ein Python-Entwickler, der mit Rohdateien im Lake arbeitet, könnte eine Gewinnmarge anders berechnen als ein SQL-Analyst, der die aufbereiteten Tabellen im Warehouse nutzt;
- Hohe Kosten: Im Grunde zahlte man dafür, dieselben Daten zweimal zu speichern. Noch schlimmer: Hochqualifizierte Ingenieure wurden nur dafür bezahlt, die "Brücke" jedes Mal zu reparieren, wenn sich ein Datenformat änderte.
ETL in Databricks ist der Prozess, bei dem rohe, unstrukturierte Daten aus einer Quelle (einer Datenbank, einer API, hochgeladene Dateien) entnommen, bereinigt und in ein nützliches Format umgewandelt werden, um sie anschließend in einer Delta-Tabelle zu speichern, wo sie für Analysen bereitstehen.
- Extract — Rohdaten aus einer Quelle entnehmen
- Transform — Daten bereinigen, filtern, Spalten umbenennen, Berechnungen durchführen
- Load — das bereinigte Ergebnis in die Lakehouse-Tabelle speichern
In Databricks erfolgt dies speziell mit Notebooks oder automatisierten Pipelines (Delta Live Tables), und das Ergebnis wird in einer Delta-Tabelle abgelegt – mit allen Versionierungs- und Zuverlässigkeitsvorteilen, die damit einhergehen.
Einstieg in das Lakehouse
Databricks führt die Lakehouse-Architektur ein, um diese beiden Inseln zu einem einheitlichen Kontinent zu verschmelzen. Sie sitzt direkt auf dem kostengünstigen Cloud-Speicher, fügt jedoch eine entscheidende Verwaltungsschicht hinzu – genannt Delta Lake. Diese Schicht bringt die „Regeln“ einer Bibliothek auf den „Maßstab“ der Lagerhalle.
Mit einem Lakehouse erhältst du schließlich:
- Eine einzige Quelle der Wahrheit: Alle, vom SQL-Analysten, der ein Dashboard erstellt, bis zum Data Scientist, der ein KI-Modell trainiert, arbeiten gleichzeitig mit denselben Daten;
- Warehouse-Performance zum Lake-Preis: Die blitzschnelle Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit einer Datenbank ohne die hohen Kosten eines traditionellen Warehouses;
- Unterstützung aller Datentypen: Ob strukturierte Verkaufstabelle wie ein Excel-Blatt oder unstrukturierte Videodatei – alles befindet sich in einer verwalteten, sicheren Umgebung.
Warum dies die Zukunft ist
Durch den Wegfall der Notwendigkeit, Daten hin und her zu bewegen, ermöglicht Databricks Teams, sich auf Erkenntnisse statt auf Infrastruktur zu konzentrieren. Es ist nicht mehr nötig, zwischen der „Flexibilität“ eines Lakes und der „Struktur“ eines Warehouses zu wählen. Beides ist möglich. Für dich als Lernenden bedeutet das: Sobald du die Databricks-Umgebung beherrschst, beherrschst du im Grunde den gesamten modernen Datenlebenszyklus – vom Entstehen der Daten bis zu dem Moment, in dem sie zu einer geschäftlichen Entscheidung werden.
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