大数据服务化架构
关键技术一：配置即开发
平台用户分为两类角色：其一是数据服务生产方，其二是数据服务调用方。数据服务生产方只需要配置，做到“配置即开发”，配置包括：1）数据源；2）数据加速到何处；3）接口形态，访问方式；4）配置独立的测试环境，访问隔离的测试数据。当配置完毕后，数据服务平台便会根据配置清单，完成接口的自动化生产和部署。生产和部署完毕后，调用方在平台申请服务权限调用。通过自动化生产，达到配置即开发的目的，从而极大的提升效率。
关键技术二：多模式服务形态
数据服务有多种服务形态，包括：
KV API：简单点查，可以支撑百万QPS、毫秒延迟。这类API是通过模板自动化创建出来，支持单查、批量查询等接口，返回的结果是 Protobuf (PB) 结构体，从而将结果自动做了 ORM，对于主调方更加友好。典型场景包括：根据IP查询geo位置信息、根据用户Id查询用户标签画像信息等。
SQL API：复杂灵活查询，底层基于 OLAP/OLTP 存储引擎。通过 Fluent API 接口，用户可自由组合搭配一种或若干种嵌套查询条件，可查询若干简单字段或者聚合字段，可分页或者全量取回数据。典型场景包括：用户圈选（组合若干用户标签筛选出一批用户）。
Union API：融合API，可自由组合多个原子API，组合方式包括串行和并行方式。调用方不再需要调用多个原子API，而是调用融合API，通过服务端代理访问多个子查询，可以极大降低访问延迟。
关键技术三：高效数据加速
前面提及的数据资产，通常是存在于低速的存储引擎中，无法支撑线上业务高访问流量。因此需要以系统化的方式进行数据加速。目前有两种加速方式：1）全量数据加速；2）多级缓存（部分数据加速）。
全量数据加速
从多个数据源摄入原始数据（如Kafka，MySQL、线上访问日志等），进行加工建模后，得到数据资产。数据资产经由独立的数据同步服务，同步至其他更高速的存储引擎，如 redis、hbase、druid等。数据同步支持一次性或者周期性（小时、天、周等）将数据从Hive同步至其他存储中，数据同步本身是基于分布式的调度系统，内核是基于 datax 进行数据同步。大数据服务化平台单日同步的数据量达到1200亿条，数据size达到20TB。
多级缓存
大数据服务化平台会使用 Redis、Hbase、Druid、Clickhouse 等方式存储所有数据，但是部分存储如Hbase速度可能较慢，针对热点数据需要使用额外的热点缓存来Cache数据。热点缓存是多级缓存，针对每个API接口，用户可自由搭配组合多级缓存、灵活设置缓存策略。此外，针对数据较大的API，还可配置数据压缩，通过多种压缩方式（如 ZSTD, SNAPPY, GZIP 等），可将数据量显著减少（部分API 甚至能减少90%的数据存储量）
关键技术四：高可用保障
服务可用性是微服务领域内的一大核心，服务的高可用通常需要组合多种手段来保障。快手数据服务化平台通过多种方式来达到高可用的目的，主要包括：
弹性服务框架
资源隔离
弹性服务框架
数据服务是部署在容器云环境，容器云是快手自研的弹性可伸缩的容器服务，部署在其中的RPC服务会注册到 KESS （快手自研服务注册与发现中心），供主调方去调用，如有离群坏点，会自动摘除。服务调用是基于 RPC，全链路都有监控，包括服务可用性、延迟、QPS、容器CPU、容器内存等情况。
资源隔离
资源隔离是可用性保障的常见手段之一，通过隔离将意外故障等情况的影响面降低。不管是微服务，还是存储，我们都按照业务 + 优先级（高、中、低）粒度隔离部署，独立保障，业务之间互不影响、业务内不同级别也互不影响。同一业务线内可能有多个不同数据服务，通过混合部署，提高资源使用率。
全链路监控
服务很难避免出现问题或者故障，一旦出现问题，及早发现及早介入是非常重要的。服务平台构建了全链路监控，包括：
数据同步：对数据资产同步至高速存储的过程进行监控，包括数据质量检测（过滤脏数据）、同步超时或者失败检测等
服务稳定性：构建一个独立的哨兵服务，来监测每个API的运行指标（如延迟、可用性等），客观的评估健康度
业务正确性：数据服务需要确保用户访问的数据内容和数据资产表内容是一致的，因此哨兵服务会从数据一致性层面去探查，确保每个API的数据一致性
总结和展望
大数据服务化平台从2017年演化至今，已经支持多类应用场景，涵盖直播、短视频、电商、商业化等在线业务，生产者中台等准在线业务，运营系统等偏内部数据系统等，目前平台在线业务总 QPS 达到 1000W，平均延迟在毫秒级；对于准在线业务和内部数据系统，基于CH、Druid等多种数据引擎，支持多种灵活查询。数据服务平台支持了多种模式API，很好满足了多元化需求。此外数据服务平台也支持服务权限、API市场等丰富功能，进一步赋能业务。
大数据服务化平台未来进一步发展方向主要包括：
贴近业务需求：数据服务平台本身是为业务服务，通过赋能业务而对企业带来价值，业务本身在不断发展，未来也会有更多的需求出现，因此数据服务平台本身会不断抽象和沉淀出公共数据服务能力。
深耕数据资产：数据资产是数据服务之根本，如果没有完善的数据资产建设，上面就很难构建出结构化的统一的数据服务，针对数据资产有较多内容，包括资产注册和审核、资产地图、资产标签、资产管理、资产开放和服务。
大数据服务平台的能力建设会朝着统一的 OneService 体系前进。主要包括三个方面：
支持丰富的数据源：包括大宽表、文本文件、机器学习模型（模型也是一种数据资产），来构建完善的数据服务。
支持多样取数方式：除了支持同步快速取数之外，还支持异步查询取数、推送结果、定时任务等多样化方式，以满足业务多种场景需求。
建设统一的API网关：集成权限管控、限流降级、流量管理等于一体，不仅平台创建的服务可以注册进API网关，用户自己开发的API也可注册进API网关，从而享受已有的基础网关能力，为业务提供数据服务能力。
参考文章:
统一数据架构业务概念视图
统一数据架构业务概念视图: 分级（data staging）
统一数据服务层框架(Unified Data Service Layer, UDSL)
MongoDB、HBase、Redis等NoSQL数据库的应用使得持久层的开发变得更为复杂,开发者需要掌握和使用不同类型的开发接口。统一数据服务层框架(Unified Data Service Layer, UDSL)是一个持久层框架。它统一了持久层开发的API,开发者通过UDSL可以使用一致的读写接口进行持久层的开发,无需再关心数据源接口的差异。对不同类型的数据源,UDSL通过相应的扩展模块提供支持,比如DB模块对应着关系型数据库,Text模块则对应着MongoDB数据库,这种良好的模块化设计使UDSL具备了对新数据源进行扩展能力。
Cache模块
Cache模块是UDSL的核心模块之一, 它在很大程度上提升了UDSL的查询性能。在Cache模块中,UDSL实现了一个基于Redis的高性能分布式缓存,还提供了缓存规则的功能。通过制定缓存规则,应用可以把大部分不经常被访问的查询结果滤掉,以减少缓存的空间消耗。得益于面向切面的编程设计,UDSL的缓存是无侵入式的,只需要使用Java注解在被缓存的方法上进行配置即可使缓存生效,无需修改任何的业务逻辑代码。
腾讯云开发者
