BigQuery és un servei d'anàlisi de dades completament gestionat i sense servidor que permet processar grans volums de dades de manera ràpida i eficient. Per aprofitar al màxim BigQuery, és essencial comprendre la seva arquitectura. En aquesta secció, desglossarem els components clau de l'arquitectura de BigQuery i com interactuen entre ells.
Components clau de l'arquitectura de BigQuery
- Dades d'emmagatzematge
BigQuery utilitza un emmagatzematge columnar per a les seves dades, el que permet una compressió i un accés ràpid a les dades. Les dades es divideixen en columnes en lloc de files, el que facilita l'execució de consultes analítiques.
- Motor de processament de consultes (Dremel)
El motor de processament de consultes de BigQuery, conegut com a Dremel, és responsable d'executar les consultes SQL. Dremel és un motor de processament distribuït que pot escalar per gestionar grans volums de dades i proporcionar resultats ràpids.
- Capacitats de particionament i agrupament
BigQuery permet particionar i agrupar les taules per millorar el rendiment de les consultes. El particionament divideix les taules en segments més petits basats en una columna de data, mentre que l'agrupament organitza les dades dins de les particions per optimitzar l'accés.
- Vistes materialitzades
Les vistes materialitzades són consultes precomputades i emmagatzemades que poden millorar significativament el rendiment de les consultes repetitives. BigQuery actualitza automàticament aquestes vistes quan les dades subjacents canvien.
- Capacitats de seguretat i compliment
BigQuery ofereix diverses funcions de seguretat, incloent-hi el control d'accés basat en rols (RBAC), el xifrat de dades en repòs i en trànsit, i eines d'auditoria i monitoratge per garantir el compliment de les normatives.
Diagrama de l'arquitectura de BigQuery
A continuació, es presenta un diagrama simplificat de l'arquitectura de BigQuery per ajudar a visualitzar com es connecten els components clau:
+---------------------+ | Interfície | | (Consola, API, CLI)| +---------+-----------+ | v +---------+-----------+ | Motor de Consultes | | (Dremel) | +---------+-----------+ | v +---------+-----------+ | Emmagatzematge de | | Dades | | (Columnar Storage) | +---------+-----------+ | v +---------+-----------+ | Particionament i | | Agrupament | +---------+-----------+ | v +---------+-----------+ | Vistes Materialitzades | +---------------------+
Explicació detallada dels components
Emmagatzematge columnar
L'emmagatzematge columnar permet que BigQuery llegeixi només les columnes necessàries per a una consulta, reduint el volum de dades que s'han de processar i millorant el rendiment. Aquest tipus d'emmagatzematge és especialment eficient per a consultes analítiques que sovint només necessiten accedir a un subconjunt de columnes.
Motor de processament de consultes (Dremel)
Dremel és un motor de processament de consultes distribuït que divideix les consultes en tasques més petites que es poden executar en paral·lel a través de múltiples nodes. Això permet a BigQuery processar grans volums de dades de manera ràpida i eficient.
Particionament i agrupament
El particionament permet dividir una taula en segments més petits basats en una columna de data, el que facilita l'execució de consultes que només necessiten accedir a un rang específic de dates. L'agrupament organitza les dades dins de les particions per optimitzar l'accés a les dades relacionades.
Vistes materialitzades
Les vistes materialitzades són consultes precomputades que es guarden com a taules. Aquestes vistes es poden utilitzar per millorar el rendiment de les consultes repetitives, ja que BigQuery no ha de recalcular els resultats cada vegada que s'executa la consulta.
Capacitats de seguretat i compliment
BigQuery ofereix diverses funcions de seguretat per protegir les dades, incloent-hi el control d'accés basat en rols (RBAC), el xifrat de dades en repòs i en trànsit, i eines d'auditoria i monitoratge per garantir el compliment de les normatives.
Exercici pràctic
Exercici 1: Crear una taula particionada
-
Crear una taula particionada per data
CREATE TABLE my_dataset.my_partitioned_table ( id INT64, name STRING, date DATE ) PARTITION BY date;
-
Inserir dades a la taula particionada
INSERT INTO my_dataset.my_partitioned_table (id, name, date) VALUES (1, 'Alice', '2023-01-01'), (2, 'Bob', '2023-01-02'), (3, 'Charlie', '2023-01-03');
-
Executar una consulta sobre una partició específica
SELECT * FROM my_dataset.my_partitioned_table WHERE date = '2023-01-01';
Solució de l'exercici
- La taula particionada es crea amb la instrucció
CREATE TABLE
i la clàusulaPARTITION BY
. - Les dades s'insereixen a la taula amb la instrucció
INSERT INTO
. - La consulta s'executa sobre una partició específica utilitzant la clàusula
WHERE
.
Resum
En aquesta secció, hem explorat l'arquitectura de BigQuery, incloent-hi els components clau com l'emmagatzematge columnar, el motor de processament de consultes Dremel, les capacitats de particionament i agrupament, les vistes materialitzades i les funcions de seguretat. També hem realitzat un exercici pràctic per crear i utilitzar una taula particionada. Amb aquesta comprensió, estàs preparat per aprofundir en l'ús de BigQuery i aprofitar al màxim les seves capacitats.
Curs de BigQuery
Mòdul 1: Introducció a BigQuery
- Què és BigQuery?
- Configurar el teu entorn de BigQuery
- Comprendre l'arquitectura de BigQuery
- Visió general de la consola de BigQuery
Mòdul 2: SQL bàsic a BigQuery
Mòdul 3: SQL intermedi a BigQuery
Mòdul 4: SQL avançat a BigQuery
- Unions avançades
- Camps niats i repetits
- Funcions definides per l'usuari (UDFs)
- Particionament i agrupament
Mòdul 5: Gestió de dades a BigQuery
- Carregar dades a BigQuery
- Exportar dades de BigQuery
- Transformació i neteja de dades
- Gestió de conjunts de dades i taules
Mòdul 6: Optimització del rendiment de BigQuery
- Tècniques d'optimització de consultes
- Comprendre els plans d'execució de consultes
- Ús de vistes materialitzades
- Optimització de l'emmagatzematge
Mòdul 7: Seguretat i compliment de BigQuery
Mòdul 8: Integració i automatització de BigQuery
- Integració amb serveis de Google Cloud
- Ús de BigQuery amb Dataflow
- Automatització de fluxos de treball amb Cloud Functions
- Programació de consultes amb Cloud Scheduler
Mòdul 9: Aprenentatge automàtic a BigQuery (BQML)
- Introducció a BigQuery ML
- Creació i entrenament de models
- Avaluació i predicció amb models
- Funcions avançades de BQML