Google Cloud Bigtable là gì? Hiểu về Tính năng, lợi ích và chi phí

Hiện nay, các dịch vụ lưu trữ dữ liệu giúp doanh nghiệp phân tích sâu hơn về khách hàng, thị trường, đối thủ cạnh tranh, từ đó đưa ra những quyết định kinh doanh sáng suốt và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, việc lưu trữ và phân tích khối lượng dữ liệu lớn(big data) vẫn khiến cho các doanh nghiệp gặp nhiều khó khăn. Một trong số các giải pháp để giải quyết vấn đề nan giải này chính là Google Cloud Bigtable. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu Google Cloud Bigtable là gì và các tính năng, lợi ích của Bigtable đối với doanh nghiệp nhé.

Google Cloud Bigtable là gì?

Cloud Bigtable là một dịch vụ kho lưu trữ dữ liệu noSQL phân tán theo mảng tương thích với HBase với độ trễ thấp chỉ vài mili giây thường dành cho doanh nghiệp, vì mang quy mô hiệu năng sử dụng không giới hạn.

Bigtable được tạo ra để cho phép các ứng dụng cần mở rộng quy mô với lượng dữ liệu khổng lồ; ngay từ đầu, công nghệ này đã được dự định sử dụng với hàng petabyte dữ liệu. Google đã gọi mô hình dữ liệu cơ bản của cơ sở dữ liệu là “bản đồ được sắp xếp đa chiều, phân tán, liên tục”. Cơ sở dữ liệu được tạo ra với mục đích cài đặt trên các máy chủ theo cụm. 

Các ứng dụng như Google Earth, Google App Engine Datastore, Google Personalized Search và Google Analytics sử dụng Bigtable làm cơ sở dữ liệu. Chương trình này đã được Google cập nhật dưới dạng công nghệ nội bộ, độc quyền. Tuy nhiên, Bigtable đã ảnh hưởng rất lớn đến kiến trúc của cơ sở dữ liệu NoSQL. 

Thông tin về Bigtable đã được các nhà phát triển phần mềm Google cung cấp công khai trong một tài liệu kỹ thuật được đưa ra vào năm 2006 tại Hội nghị chuyên đề USENIX về Triển khai Thiết kế và Hệ điều hành.

Tính năng nổi bật của Cloud Bigtable

Các ứng dụng yêu cầu hiệu suất và khả năng mở rộng tuyệt vời khi lưu trữ và truy xuất khối lượng dữ liệu khổng lồ sẽ tận dụng được tốt nhất các tính năng của Cloud Bigtable. Nó cung cấp khả năng truy cập có độ trễ thấp vào hệ thống lưu trữ phân tán, có khả năng truy cập cao, có thể quản lý hàng petabyte dữ liệu. Dưới đây là một số tính năng nổi bật của Google Cloud Bigtable:

• Khả năng mở rộng: Bigtable có thể dễ dàng quản lý các tập dữ liệu mở rộng vì nó tự động phân chia dữ liệu trên một số máy chủ, cho phép mở rộng quy mô theo chiều ngang.
• Hiệu suất: Nó phù hợp với các ứng dụng có thông lượng cao và phân tích thời gian thực do khả năng truy cập dữ liệu có độ trễ thấp. Nó tận dụng cơ sở hạ tầng mạng rộng lớn của Google và thiết kế phân tán để thực hiện việc này.
• Mô hình dữ liệu NoSQL: Bigtable cung cấp mô hình dữ liệu không có lược đồ vì đây là cơ sở dữ liệu NoSQL. Cấu trúc key – value là phương pháp lưu trữ và truy xuất dữ liệu sử dụng tính năng sắp xếp từ điển cho các khóa và dữ liệu phi cấu trúc hoặc có cấu trúc cho các giá trị.
• Tính nhất quán mạnh mẽ: Bigtable cung cấp tính nhất quán mạnh mẽ, đảm bảo rằng mọi thao tác đọc và ghi đều tuân thủ phiên bản mới nhất của dữ liệu. Nó cũng cho phép sự biến đổi nguyên tử và đột biến có điều kiện.
• Tích hợp với Google Cloud Platform: Bạn có thể tạo các quy trình xử lý dữ liệu từ đầu đến cuối bằng cách tích hợp Bigtable với các dịch vụ Google Cloud Platform khác như Dataflow, BigQuery, Cloud Dataproc và Cloud Pub/Sub. Những thao tác tích hợp này có thể được thực hiện một cách dễ dàng, thuận tiện cho người dùng.
• Dịch vụ được quản lý: Vì Google Cloud Bigtable là dịch vụ được quản lý hoàn toàn nên việc cung cấp, khả năng mở rộng và bảo trì cơ sở hạ tầng đều do Google xử lý. Thay vì quan tâm đến cơ sở hạ tầng hỗ trợ, bạn có thể tập trung vào việc sử dụng cơ sở dữ liệu.

Bigtable thường được sử dụng cho nhiều trường hợp sử dụng khác nhau, chẳng hạn như nền tảng phân phát quảng cáo, học máy, xử lý và lưu trữ dữ liệu IoT, phân tích dữ liệu tài chính, phân tích dữ liệu chuỗi thời gian và học máy.

Xét mọi khía cạnh, Google Cloud Bigtable cung cấp giải pháp cơ sở dữ liệu NoSQL mạnh mẽ và có thể mở rộng, cho phép doanh nghiệp lưu trữ và xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ với tốc độ tuyệt vời và độ trễ thấp.

Cấu trúc của Google Cloud Bigtable

Nhìn chung, cấu trúc của Bigtable được chia thành 3 phần: Cấu trúc dữ liệu, cấu trúc phân tán và cấu trúc lưu trữ.

1. Cấu trúc dữ liệu

Dữ liệu trong Bigtable được lưu trữ trong các bảng (table). Mỗi bảng có một lược đồ (schema) xác định các cột (column) và định dạng của dữ liệu. Dữ liệu trong một bảng được lưu trữ trong các hàng (row). Mỗi hàng có một khóa (row key) duy nhất xác định nó. Mỗi cột trong một hàng có thể chứa nhiều giá trị (value). Các giá trị được lưu trữ dưới dạng byte array.

2. Cấu trúc phân tán

Bigtable được phân tán trên một cụm các máy chủ. Mỗi máy chủ lưu trữ một phần dữ liệu của bảng. Ngoài ra, Bigtable sử dụng một kỹ thuật gọi là sharding để phân chia dữ liệu trên các máy chủ. Sharding là quá trình chia dữ liệu thành các phần nhỏ hơn, được gọi là các Shard. Mỗi shard được lưu trữ trên một máy chủ.

3. Cấu trúc lưu trữ

Bigtable sử dụng một kỹ thuật gọi là sorted columnar storage để lưu trữ dữ liệu. Trong đó, Sorted Columnar Storage là một phương pháp lưu trữ dữ liệu theo cột, được sắp xếp theo khóa hàng. Tính năng này giúp Bigtable có thể truy xuất dữ liệu một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Lợi ích của Cloud Bigtable đối với doanh nghiệp

Trong thời đại công nghệ số, dữ liệu đang trở thành một tài sản vô giá đối với các doanh nghiệp. Dữ liệu giúp doanh nghiệp hiểu rõ hơn về khách hàng, thị trường, đối thủ cạnh tranh, từ đó đưa ra những quyết định kinh doanh sáng suốt và hiệu quả hơn. Cloud Bigtable cung cấp một số lợi ích vượt trội cho các doanh nghiệp, bao gồm:

1. Khả năng mở rộng quy mô

Lợi ích đầu tiên của Bigtable đáng chú ý đó là dịch vụ này có thể mở rộng quy mô theo nhu cầu của doanh nghiệp, giúp doanh nghiệp dễ dàng lưu trữ và xử lý khối lượng dữ liệu lớn mà không cần phải đầu tư thêm cơ sở hạ tầng.

Ví dụ: Khi có một doanh nghiệp bán lẻ sử dụng Cloud Bigtable để lưu trữ dữ liệu về lịch sử mua sắm của khách hàng. Nếu doanh nghiệp này mở rộng quy mô, thì họ có thể dễ dàng thêm các máy chủ mới vào Cloud Bigtable để đáp ứng nhu cầu lưu trữ dữ liệu ngày càng tăng.

2. Hiệu suất cao

Cloud Bigtable được tối ưu hóa để cung cấp hiệu suất cao cho các truy vấn dữ liệu lớn. Cloud Bigtable sử dụng kiến trúc cột để lưu trữ dữ liệu, giúp truy vấn dữ liệu theo cột nhanh hơn so với các cơ sở dữ liệu truyền thống.

Ví dụ: Nếu các doanh nghiệp dịch vụ tài chính đang sử dụng Cloud Bigtable để lưu trữ dữ liệu giao dịch tài chính nội bộ với khách hàng. Nhiệm vụ của Cloud Bigtable ở đây sẽ giúp doanh nghiệp nhanh chóng truy vấn dữ liệu giao dịch theo thời gian, địa điểm, loại giao dịch, v.v.

3. Bảo mật và độ tin cậy cao

Cloud Bigtable được xây dựng trên Google Cloud Platform, cung cấp các tính năng bảo mật và độ tin cậy cao. Cloud Bigtable sử dụng các biện pháp bảo mật tiên tiến để bảo vệ dữ liệu của doanh nghiệp khỏi bị truy cập trái phép. Ngoài ra, Cloud Bigtable có khả năng phục hồi cao, giúp doanh nghiệp khôi phục dữ liệu nhanh chóng sau các sự cố.

4. Chi phí hợp lý

Cloud Bigtable tính phí theo mức sử dụng, giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí đầu tư cơ sở hạ tầng và vận hành cơ sở dữ liệu.

Ví dụ: một doanh nghiệp sản xuất có thể sử dụng Cloud Bigtable để lưu trữ dữ liệu sản xuất. Cloud Bigtable giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí đầu tư cơ sở hạ tầng và vận hành cơ sở dữ liệu, đồng thời giúp doanh nghiệp tăng cường hiệu quả sản xuất.

Chi phí của Cloud Bigtable

Chi phí của Cloud Bigtable được tính dựa trên hai yếu tố chính:

• Dung lượng lưu trữ: Cloud Bigtable tính phí theo dung lượng lưu trữ mà bạn sử dụng. Giá cho mỗi byte lưu trữ là $0,00000092.
• Tốc độ truy vấn: Cloud Bigtable tính phí theo số lượng truy vấn mà bạn thực hiện. Giá cho mỗi truy vấn là $0,000014.
• Loại phiên bản Bigtable mà bạn có và tổng số nút điểm giao trên tất cả các cụm trong phiên bản của bạn.
• Số lượng băng thông mà bạn tiêu thụ.

Ngoài ra, Cloud Bigtable cũng tính phí cho một số dịch vụ bổ sung, chẳng hạn như:

• Bảo mật: Cloud Bigtable tính phí cho các dịch vụ bảo mật, chẳng hạn như mã hóa và xác thực.
• Quản trị: Cloud Bigtable tính phí cho các dịch vụ quản trị, chẳng hạn như lập kế hoạch và triển khai.

Để tối ưu chi phí khi sử dụng Cloud Bigtable, bạn có thể thực hiện các biện pháp sau:

• Sử dụng dung lượng lưu trữ một cách hiệu quả: Bạn có thể sử dụng các kỹ thuật như nén và mã hóa để giảm dung lượng lưu trữ cần thiết.
• Giảm số lượng truy vấn: Bạn có thể tối ưu hóa truy vấn của mình để giảm số lượng truy vấn cần thiết.
• Tận dụng các tính năng tiết kiệm chi phí: Cloud Bigtable cung cấp một số tính năng tiết kiệm chi phí, chẳng hạn như giảm giá theo khối lượng và giảm giá theo thời gian.

Ứng dụng của Google Cloud Bigtable

1. Phân tích kinh doanh tài chính

Người dùng và doanh nghiệp có thể tạo mô hình dựa trên hiệu suất trong quá khứ, so sánh các giao dịch theo thời gian thực và cập nhật xu hướng gian lận một cách thường xuyên. Chúng cũng có thể được sử dụng để lưu trữ và tổng hợp dữ liệu giao dịch và xã hội, dữ liệu hoạt động giao dịch và dữ liệu thị trường.

Cơ sở dữ liệu hiệu suất cao có thể quản lý khối lượng dữ liệu khổng lồ và cung cấp quyền truy cập theo thời gian thực vào dữ liệu đó là cần thiết cho các tổ chức tài chính. Các ứng dụng như phân tích rủi ro, nền tảng giao dịch và phát hiện gian lận có thể được hưởng lợi từ việc sử dụng Bigtable trên nền tảng đám mây.

2. Internet of Things (IoT)

Một trong những ứng dụng thực tiễn đem lại hiệu quả của Cloud Bigtable đó là theo dõi hoạt động bình thường và bất thường bằng cách nhập và phân tích lượng lớn dữ liệu chuỗi thời gian từ các cảm biến trong thời gian thực, đồng thời theo kịp tốc độ dữ liệu nhanh của Internet of Things. Cung cấp cho khách hàng khả năng tạo trang tổng quan và chạy phân tích theo thời gian thực trên dữ liệu của họ.

3. AdTech

Các giải pháp công nghệ quảng cáo thường yêu cầu khả năng lưu trữ và truy xuất khối lượng dữ liệu khổng lồ trong thời gian thực, bao gồm hồ sơ người dùng, số lần hiển thị quảng cáo và phân tích hiệu suất. Các hệ thống công nghệ quảng cáo có thể tận dụng tính năng truy cập có độ trễ thấp và xử lý dữ liệu tốc độ cao do Cloud Bigtable cung cấp.

4. Mạng xã hội

Khối lượng lớn dữ liệu được tạo ra bởi các trang truyền thông xã hội, bao gồm hồ sơ người dùng, bài đăng và tương tác. Cloud Bigtable có thể được sử dụng để xử lý dữ liệu stream, chẳng hạn như dữ liệu từ các mạng xã hội, các ứng dụng nhắn tin hoặc các nguồn khác. Điều này cho phép các doanh nghiệp xử lý dữ liệu ngay khi nó được tạo, dẫn đến các phản hồi nhanh hơn và các trải nghiệm người dùng tốt hơn.

5. Gaming

Rất nhiều dữ liệu được tạo ra bởi các nền tảng trò chơi trực tuyến, chẳng hạn như nội dung do người dùng tạo, nhật ký trò chơi và số liệu thống kê về người chơi. Các hệ thống này yêu cầu thông lượng ghi và đọc cao và Cloud Bigtable có thể đáp ứng những nhu cầu này đồng thời cung cấp khả năng truy cập dữ liệu có độ trễ thấp.

Dưới đây là một số ví dụ cụ thể về cách các doanh nghiệp đang sử dụng Cloud Bigtable:

• Netflix sử dụng Cloud Bigtable để lưu trữ dữ liệu phát trực tuyến video. Điều này cho phép Netflix cung cấp trải nghiệm phát trực tuyến video mượt mà và đáng tin cậy cho người dùng của mình.
• Google sử dụng Cloud Bigtable để lưu trữ dữ liệu từ các sản phẩm của mình, chẳng hạn như Tìm kiếm và Gmail. Điều này giúp Google cung cấp các sản phẩm và dịch vụ của mình một cách nhanh chóng và hiệu quả.
• Walmart sử dụng Cloud Bigtable để phân tích dữ liệu từ các cửa hàng của mình. Điều này giúp Walmart hiểu khách hàng của mình tốt hơn và cung cấp các trải nghiệm mua sắm tốt hơn.

Cloud Bigtable là một công cụ mạnh mẽ có thể được sử dụng cho nhiều loại ứng dụng. Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp lưu trữ và phân tích dữ liệu lớn, Cloud Bigtable là một lựa chọn đáng cân nhắc.

Bigtable và BigQuery: Có sự khác nhau ra sao?

Một trong những câu hỏi phổ biến nhất được đặt ra bởi các doanh nghiệp khi mới sử dụng đó là Bigtable khác với BigQuery như thế nào? Vì vậy, GCS Vietnam sẽ giải đáp thắc mắc này cho các bạn.

Dịch vụ cơ sở dữ liệu NoSQL có tên Cloud Bigtable được tạo ra để quản lý khối lượng lớn dữ liệu có cấu trúc và bán cấu trúc một cách nhanh chóng và hiệu quả. Dịch vụ phù hợp nhất để xử lý dữ liệu thời gian thực, tốc độ cao, bao gồm dữ liệu truyền phát và chuỗi thời gian. 

Đây là một giải pháp có khả năng mở rộng cao, được quản lý toàn phần, cung cấp khả năng đọc và ghi dữ liệu với độ trễ thấp. Các trường hợp sử dụng yêu cầu tốc độ ghi và đọc cao, chẳng hạn như nền tảng công nghệ quảng cáo, hệ thống giao dịch tài chính và ứng dụng Internet of Things, rất phù hợp với Cloud Bigtable.

Nếu bạn không cho rằng băng thông và độ trễ thấp trên quy mô lớn như Cloud Bigtable là quan trọng thì việc sử dụng Firestore hoặc các dạng cơ sở dữ liệu NoSQL sẽ là lựa chọn tốt hơn.

Như bạn đã biết thì Cloud BigQuery là giải pháp kho dữ liệu đám mây được quản lý hoàn toàn, không có máy chủ, được xây dựng để xử lý khối lượng lớn thông tin có cấu trúc và bán cấu trúc để phân tích. Bằng cách sử dụng các truy vấn giống như SQL, khách hàng có thể lưu trữ và phân tích các tập dữ liệu khổng lồ bằng cách sử dụng dịch vụ có khả năng mở rộng cao và tiết kiệm chi phí này. 

Dịch vụ này hoàn hảo cho các trường hợp sử dụng như BI (Business Intelligence), lưu trữ dữ liệu và khoa học dữ liệu yêu cầu phân tích đặc biệt và khám phá dữ liệu. Bảng sau đây sẽ tóm tắt phần so sánh của BigQuery và Bigtable để các bạn có thể dễ hình dung hơn:

FAQs liên quan đến Cloud Bigtable

1. Cloud Bigtable được viết bằng ngôn ngữ nào?

Google Bigtable được viết bằng C++, Java, Python, Go và Ruby.

2. Bigtable khác Datastore như thế nào?

Bigtable được tạo ra với mục đích tương thích với HBase, trong khi Datastore nhắm mục tiêu nhiều hơn đến các nhà phát triển ứng dụng web sử dụng Python, Java và Go. Ngoài ra, Bigtable chỉ cho phép lập chỉ mục một hàng, trong khi Datastore hỗ trợ nhiều hàng. Hơn nữa, có sự khác biệt đáng chú ý trong cơ cấu giá của hai dịch vụ.

3. BigQuery có sử dụng Bigtable không?

Như đã phân tích ở trên, BigQuery và Bigtable là hai sản phẩm của Google hoàn toàn tách biệt nhau.

4. Bigtable có phải là nguồn mở không?

Bigtable là sản phẩm độc quyền của Google, không phải nguồn mở. Tuy nhiên, Bigtable sẽ được truy cập thông qua nguồn mở Apache HBase API.

5. Bigtable có phải là Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) không?

Có, Bigtable là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu. Nói một cách đơn giản, hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu là giải pháp hỗ trợ lưu giữ dữ liệu được vi tính hóa. Bigtable là một DBMS không quan hệ, nghĩa là nó thiếu giao diện hàng/cột/SQL truyền thống.

6. Tốc độ và khả năng mở rộng được Cloud Bigtable xử lý như thế nào?

Bằng cách phân chia động dữ liệu giữa một số nút, cho phép người dùng thêm hoặc xóa nút khỏi cụm và cung cấp các chức năng như cân bằng tải, sửa chữa nút tự động, Cloud Bigtable sẽ quản lý tính năng mở rộng và hiệu suất. Do đó, Cloud Bigtable có thể quản lý khối lượng dữ liệu khổng lồ với thông lượng đọc và ghi nhanh cùng độ trễ được tối ưu.

Lời kết

Qua bài viết này của GCS chúng ta đã hiểu được Cloud Bigtable là gì để doanh nghiệp có thể tham khảo sử dụng dịch vụ này nhằm hỗ trợ quá trình xử lý dữ liệu hiệu quả hơn. Hãy liên hệ với GCS Technology Company Vietnam qua Livechat bên dưới nếu bạn đang có thắc mắc và giải đáp chi tiết hơn.