随着我们从各种来源积累大量数据，真正的挑战在于将这些数据转化为推动决策和增长的行动计划。这不仅仅是关于数据收集，而是关于找到最有效的方式来管理和分析规模化的数据。
当组织探索解决这些挑战的解决方案时，有几个平台脱颖而出。到2024年，Databricks，Azure Synapse，谷歌BigQuery和Snowflake是业内顶尖的选择。
Azure Synapse Analytics通过提供包括数据集成、大数据分析和企业数据仓库在内的综合平台，与其他竞争对手区分开来。
在这篇博客中，我们将探讨为什么Azure Synapse在2024年成为了组织简化数据操作的一个吸引人的选择，以及您如何利用它来解决您组织的一些复杂数据分析挑战。
什么是Azure Synapse？
Azure Synapse 是微软的一项强大、端到端的分析服务，它将数据集成、大数据和数据仓库统一到一个单一的协同平台中。
与通常需要多种工具来处理数据不同阶段的传统分析服务不同，Azure Synapse 把这些能力汇集在一起，使组织能够简化其数据工作流程。
Azure Synapse 分析架构图。图片来源：微软学习
无论是在摄入大量数据集、为分析准备数据，还是运行复杂查询，Azure Synapse 都提供了一个统一的体验，简化了整个过程。
Azure Synapse 的一个关键优势是其灵活性。用户可以按照自己的方式查询数据，选择无服务器选项进行按需查询，或为更密集的工作负载使用专用资源。这种适应性使得企业能够根据具体需求量身定制分析环境，无论是为高性能场景扩展，还是为需求较低的任务优化成本。
Azure Synapse 与其他 Azure 服务（如 Power BI 和 Azure Machine Learning）集成顺畅，使得数据分析可以采取全面的视角，并促进数据团队之间的协作。
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Azure Synapse的特点
- 统一体验：Azure Synapse为数据集成、数据仓库和大数据分析提供了一个统一的平台，使用户能够无缝高效地处理数据。
- 无服务器和有服务器计算：Azure Synapse提供了无服务器和有服务器计算选项，使用户能够根据工作负载选择最合适的资源。
- 与Power BI和Azure机器学习的集成：Azure Synapse与Power BI和Azure机器学习无缝集成，使用户能够轻松创建数据可视化并利用先进的分析功能。
- 高级安全和合规性：Azure Synapse拥有全面的安全和合规性功能，确保数据受到保护，组织能够满足监管要求。
- 与Azure Data Lake Storage的紧密集成：Azure Synapse与Azure Data Lake Storage的紧密集成使用户能够轻松访问和分析存储在数据湖中的数据。
使用Azure Synapse的好处
使用Azure Synapse Analytics的一些好处：
- 可扩展性和灵活性： Azure Synapse的按需扩展功能允许用户快速调整其计算和存储资源，以满足不断变化的企业需求。
- 统一的分析平台： 通过结合数据集成、数据仓库以及大数据分析，Azure Synapse提供了一个全面和一体化的分析解决方案。
- 提高生产力：Azure Synapse的集成工具和无缝用户体验帮助用户在数据驱动的任务中更加高效和生产力。
- 成本效益：Azure Synapse的按需扩展和按使用量计费的定价模型可以帮助组织优化成本，减少整体数据分析支出。
- 全面的安全性和合规性：Azure Synapse的强大安全特性和合规认证确保数据得到保护，使组织能够满足监管要求。
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Azure Synapse的使用案例
Azure Synapse是一个多功能的平台，可以应用于广泛的数据分析用例，使其成为寻求充分发挥数据潜力的企业的强大工具。
一些最常见的用例包括：
Azure Synapse 与 Databricks 对比
Azure Synapse 和 Databricks 是强大的大规模数据处理和分析平台，但它们在不同领域各有优势。
- Azure Synapse 是一个一站式解决方案，它统一了数据集成、数据仓库和大数据分析，如前所述。它非常适合需要全面处理各种工作负载的组织，包括结构化数据到大规模数据集。
- Databricks, 基于Apache Spark，专注于协作数据科学、数据工程和机器学习。它以其在大规模数据处理和模型部署方面的优势而闻名，并为数据团队提供了一个协作环境。
差异与相似之处
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在全面了解Azure Synapse之后，让我们开始动手实践！
设置Azure Synapse
要开始使用Azure Synapse，您需要有一个活跃的Azure账户。一旦您的账户设置完成，您就可以创建一个新的Synapse工作区并配置您的数据源和连接。
1. 开始Azure免费试用
如果你是 Azure 新手，第一步是创建一个订阅。在“开始使用 Azure 免费试用”下点击“开始”按钮。
在注册过程中，你需要通过电话号码验证你的账户，并提供信用卡信息进行验证。
开始使用 Azure 免费试用。
2. 前提条件：创建 Data Lake Storage Gen2
在继续使用 Azure Synapse 之前，你必须创建一个 Data Lake Storage Gen2 账户来存储和管理你的数据。
首先，导航到 Azure 门户并选择“创建资源”。选择“存储账户”，并填写所需的详细信息，如资源组、存储账户名称和区域。
确保已将“Azure Blob Storage或Azure Data Lake Storage Gen2”选择为主要服务，并根据您的用例配置其他设置，如性能和冗余。
创建Azure存储帐户。
填写详细信息后，点击“审查+创建”以部署存储帐户。存储部署可能需要几分钟才能完成。
正在部署存储帐户。
部署完成后，您的新Data Lake Storage Gen2帐户将列在“存储帐户”部分下，并可与Azure Synapse一起使用。
Azure中的活跃存储账户。
3. 创建Synapse工作区
Azure Synapse工作区是您可以在其中设置、组织和管理用于数据集成、分析和存储的Azure Synapse中的所有资源和服务的基础环境。它是配置和访问您Synapse项目中各种工具和数据资产的中心枢纽。
点击“创建Synapse工作区”按钮创建Azure Synapse工作区。
创建Synapse工作区。
在下一步中，您需要填写表单以创建您的Azure Synapse工作区。
首先选择您的订阅和资源组，然后为您的 workspace 输入一个名称并选择适当的区域。
创建 Synapse workspace – 填写详细信息。
在点击“创建”按钮之前，请查看最终标签上的详细信息。
验证 Synapse workspace。
在 Azure Synapse workspace 部署之前，可能需要几分钟时间。
Azure Synapse Analytics 部署正在进行中。
Azure Synapse Analytics 工作区“datacamp”已创建。
工作区部署完成后，点击其名称以打开它。
4. 打开 Synapse Studio
Azure Synapse Studio 是用于管理和与您的 Azure Synapse 工作区交互的基于网页的界面。它提供了一个统一的工作区，您可以在其中执行数据集成、大数据分析和数据仓库任务。
Synapse Studio 至关重要，因为它让您能够快速开发、管理和监视您的数据管道、SQL 脚本、Spark 作业等，而无需在不同的工具或环境之间切换。
Synapse Studio。
导入数据集
在Synapse Studio中，您可以从多个不同的来源导入数据。您可以从与Synapse工作空间关联的Gen2存储账户（请参见上述第2步）、SQL服务器数据库或外部来源导入数据。
在本教程中，我们将使用Synapse画廊中可用的一个示例数据集，“Bing COVID-19 数据”。
要导入，请点击左侧导航菜单中的“数据集”，然后点击“+号”→ “画廊”。
Synapse Studio中的数据集画廊。
在点击“添加数据集”按钮导入此数据之前，您可以查看数据的元数据和示例行。
在Synapse Studio中审查数据集。
导入成功后，您可以在“数据”下看到数据集。
Synapse Studio中的数据标签。
编写和运行查询
Azure Synapse Studio提供了一个用户友好的界面，用于编写和运行查询。您可以使用SQL执行各种数据分析任务，从简单的数据检索到更复杂的数据分析。
Synapse Studio还允许您保存和管理您的查询，并查看和处理您的查询结果。
您可以使用SQL脚本或通过创建一个Notebook来分析这个数据集。在Notebook中，您可以将数据集作为Spark DataFrame加载，并使用Spark进行数据操作和分析。
要在这个数据集上运行SQL查询，请点击数据集名称旁边的三个点。
在Synapse Studio中使用SQL分析数据。
点击“选择前100行”将打开一个SQL编辑器，您可以在其中编写SQL查询并执行它们以查看结果。
Synapse Studio中的SQL编辑器。
如果您想要可视化输出而不是表格视图，请点击“结果”下的“图表”。
在Synapse Studio中查看查询结果作为图表。
当你创建或修改SQL脚本时，这些更改最初会作为草稿保存。通过点击顶部“发布”按钮提交这些更改，确保最新版本存储在工作区中。
在Synapse Studio中发布SQL脚本意味着将你的脚本保存到Synapse工作区中，使其可用于未来的使用、协作和版本控制。
示例：分析全球COVID-19确诊病例的每日增长
让我们对这个数据集运行SQL查询，以分析全球COVID-19确诊病例的每日增长。
查询从“Bing COVID-19数据集”中检索数据，通过将当前日的确诊病例与前一日的人数进行比较，计算每日报告的新病例数，并按日期排序结果。
在Synapse Studio SQL编辑器中的SQL查询。
在笔记本中分析数据
在Synapse Studio中，您可以使用笔记本分析数据，笔记本提供了一个交互式环境，用于运行代码、可视化结果和进行数据分析。
Synapse Studio中的笔记本支持多种语言，包括PySpark，这对于大数据处理尤为强大。
要在Synapse Studio中运行笔记本，请将其连接到Apache Spark池，该池提供必要的分布式计算资源，以高效处理大数据集。
Apache Spark池是一组动态分配给运行您的Spark作业的计算节点集合。如果您还没有Spark池，可以通过在Synapse Studio中导航到“管理池”部分来创建一个，在那里您可以指定节点的数量、大小和其他配置。
一旦您的Spark池设置完毕并连接到笔记本，您可以在笔记本中执行代码单元格来加载、操作和分析数据，如下面的屏幕截图所示。
这种设置使您能够直接在Azure Synapse中利用Spark的全部力量进行大规模数据分析。
使用Synapse Studio中的笔记本分析数据。
将Azure Synapse与其他Azure服务集成
Azure Synapse可以与其它Azure服务无缝集成，帮助你构建全面的数据分析解决方案。
一些关键集成包括：
- Azure 数据工厂：使用Azure 数据工厂来编排复杂的数据工作流程，并自动化ETL（提取、转换、加载）或ELT（提取、加载、转换）过程。通过将Azure Synapse与数据工厂集成，你可以轻松地将数据从各种源移动和转换到Synapse工作区，确保你的数据随时准备进行分析。
- Power BI: Azure Synapse 顺畅地与Power BI集成，让您能够创建高级数据可视化和交互式仪表板。此集成使得企业能够将原始数据转换成富有洞察力、视觉上引人入胜的报告，这些报告可以跨团队共享，促进基于数据的战略决策，提升商业智能能力。
- Azure 机器学习：结合 Azure Synapse 的数据处理能力与 Azure 机器学习，解锁先进的预测分析功能。此集成允许您直接在 Synapse 环境中训练、部署和管理机器学习模型，从而实现更准确的预测和更智能的数据驱动策略。
- Azure Databricks：对于关注协作数据科学和机器学习的组织来说，将Azure Synapse与Azure Databricks集成提供了一个强大的解决方案。这种集成促进了数据科学家、工程师和分析师之间的无缝协作，使他们能够在统一的协作环境中构建和扩展数据管道、开发模型和进行高级分析。
使用Azure Synapse的最佳实践
为了充分发挥Azure Synapse的潜力，遵循最佳实践非常重要，例如：
- 优化数据存储格式： 选择合适的数据存储格式，如Parquet或ORC，对于确保最佳查询性能和高效数据处理至关重要。这些格式专为大数据分析而设计，通过支持列式存储和压缩，可以显著减少查询执行时间和存储成本。
- 高效管理计算资源： 高效管理计算资源是平衡性能和成本效益的关键。通过根据工作负载需求调整资源规模，并在适当的情况下使用无服务器选项，您可以确保不会在未使用的计算能力上过度支出，同时仍满足性能要求。
- 实施安全最佳实践：在使用Azure Synapse时，安全性应始终是首要任务。为了保护敏感信息，请实施强大的安全措施，例如数据加密、基于角色的访问控制和网络隔离。
- 监控和排查工作负载：对您的Azure Synapse工作负载进行持续监控对于保持最佳性能和在大规模影响操作之前识别潜在问题至关重要。使用内置监控工具来跟踪资源使用情况、查询性能和数据管道效率，并积极排查任何异常以最小化干扰。
结论
Azure Synapse Analytics是一个强大且多功能的解决方案，适用于寻求充分利用其数据的组织。通过将数据集成、大数据分析和企业数据仓库统一到一个全面的平台，Azure Synapse使企业能够简化其数据操作，并以前所未有的效率提取宝贵见解。
该平台的灵活性、可扩展性与其他Azure服务的无缝集成，使它成为各种数据驱动任务的最佳选择，从实时分析到复杂的机器学习项目。随着数据量的重要性的增长，Azure Synapse将自己定位为组织在日益以数据为中心的世界中保持竞争力的关键工具。
通过采用 Azure Synapse，企业可以优化其当前的数据流程，并为未来的数据分析创新铺平道路。随着我们不断前进，能够快速有效地将数据转化为可操作的洞察力将成为成功组织的关键差异化因素。Azure Synapse 提供了应对这一挑战所需的强大基础，使企业能够通过数据的力量解锁新机遇并推动增长。
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