Databricks与Snowflake究竟有哪些差别？

译者 | 陈峻

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审校 | 孙淑娟

一、云数据仓库、数据湖和湖仓一体之间的区别

1.数据仓库

作为一种分析类中央存储库，数据仓库可用于存储已结构化、且已过滤的数据。而作为数据仓库典型用户的数据分析师，他们通常拥有着丰富的SQL知识、以及数据处理能力。他们通过对仓库里的数据进行优化和转换，可实现快速地访问、查询和分析，并在此基础上获取洞见，并构建出仪表板和数据报告，进而推动业务成果的转换。

2.数据湖

2000年初，最初被Yahoo和Google等大型互联网公司采用的数据湖，虽然与数据仓库的数据收集与存储功能类似，但是，它旨在处理大量原始的、非结构化的、以及半结构化的大数据。因此，与仓库相比，数据湖通常可以容纳更多的数据，并能够处理更多的用例。

在大多数情况下，各种未经处理的原始数据，会被直接加载到数据湖中，因此它需要具有专业知识的数据科学家，对数据进行后续操作和转换。正是由于数据湖非常擅长处理各种实时摄取的数据流，因此它的一个典型用例是：以批处理的方式，启用自助服务式（self-service）的ELT，并对数据进行自动化的处理、调度、构建、以及维护各个数据管道的复杂性。

3.湖仓一体（Data Lakehouse）

不同于简单的数据仓库和数据湖架构，湖仓一体通常被认为是一种高度重视开放式的数据管理新架构。它的目标是通过将上述两者组合到一个平台上，直接对数据湖本身运行分析，以消除多个查询引擎的繁琐。

二、什么是Snowflake？

作为一种基于云端的数据仓库，Snowflake专为在AWS、Microsoft Azure和Google Cloud Platform（GCP）等主流云服务提供商上运行的数据业务所构建。它是一种软件即服务（SaaS）的解决方案，能够使企业将收集到数据整合到集中位置，以便进行分析。

Snowflake被认为是云数据仓库行业中最大的公司之一。它提供了为支持商业智能用例而构建的自助式服务平台，并且允许用户利用SQL来查询数据，并创建可以推动业务决策的仪表板和报告。

三、什么是Databricks？

与Snowflake类似，Databricks也是一个基于云端的数据平台。但是它属于数据湖类型，而非数据仓库。当然，Databricks如今已扩展到了湖仓一体化的范畴。如果说Snowflake专注于分析和报告的话，那么Databricks更多重视的是机器学习、数据科学、以及数据流使用案例。由于能够支持多种开发语言，因此Databricks更适合于数据工程师和数据科学家。

作为一个基于Apache Spark的大数据平台，Databricks主要被用于存储大量未经处理的原始数据。简单而言，它围绕着Apache Spark的分布式计算框架，构建了数据管理层，并消除了人员管理和维护基础设施的负担。

四、架构

1.Snowflake

Snowflake是一种基于ANSI SQL的无服务器解决方案，并具有完全分离的存储和计算处理层。Snowflake利用大规模的并行处理（Massively Parallel Processing，MPP）来处理查询，每个单独的虚拟仓库（即计算集群）都在本地存储着整个数据集的一部分。Snowflake使用微分区（Micro Partitions）的方式，在内部将数据组织并优化为已压缩的列格式，以便它们被保存到云端存储处。

Snowflake能够以自动化的方式，管理文件大小、压缩、结构、元数据、统计信息、以及其他用户不可见、且只能通过SQL查询和访问到的数据对象。Snowflake中的所有处理，都使用被称为虚拟仓库的计算集群来完成。这些集群往往由多个MPP节点所组成。

作为一种SaaS解决方案，Snowflake在后端管理着大量来自用户请求、基础设施、元数据、身份验证、查询解析、访问控制、以及优化等方面的内容。由于能够跑在AWS、GCP和Azure三大云平台上，因此Snowflake的仓库技术能够方便用户非常便捷地使用SQL进行快速查询。

2.Databricks

同属于SaaS方案且能够跑在AWS、GCP和Azure的Databricks，却在架构上完全不同。它源于Spark，是一种围绕着单个节点或集群所构建的、可以被部署在云端的多语言引擎。Databricks可以运行在控制层面和数据层面之外。其中，数据层面包括了待处理的所有数据，而控制层面包括了由Databricks管理的所有后端服务。与Snowflake类似，Databricks也是无服务器的，因此能够支持近乎无限的并发请求。

总的说来，Databricks架构包含了如下核心组件：

（1）Databricks的Delta Lake

Delta Lake是Databricks的数据仓库版本。它作为一个额外的存储系统，运行在传统的数据湖之上。Delta Lake的核心是将现有数据湖上的流式和批处理统一起来，充当Spark计算和云存储之间的中间地带。Delta Lake架构包含如下三种类型的数据表：

• 青铜表：原始数据
• 白银表：稍做“提纯”的数据，但尚未准备好被使用
• 黄金表：已提纯且可以使用的数据

Delta在各张表中所保存的所有数据，都会以parquet文件形式，被保存在云存储中。

（2）Databricks的Delta Engine

Delta Engine是一个与Apache Spark相兼容的高性能查询引擎，可协助处理Delta Lake中的数据。它通过其改进的查询优化器，针对SQL和DataFrame的工作负载，提高了Delta Lake的整体性能。由C++编写的该优化器，被策略性地放置在了执行层和云对象存储之间，充当着缓存层和执行引擎的作用。

（3）Notebooks

Notebooks包含着可运行的代码、可视化且可描述的文本。它们可以通过基于Web的界面被访问到。借助各种Notebooks，开发者可以使用Scala、R、SQL、以及Python语言，以协作的方式构建不同的模型。

（4）MLFlow

MLflow是由Databricks创建的另一个开源平台，可用于配置机器学习的环境，并从Spark、TensorFlow、ONNX等现有库中运行测试，以实现大规模、可靠地管理机器学习和数据科学等生命周期。MLFlow具有三个核心组件，分别是：实验跟踪、模型管理和模型开发。

五、可扩展性

1.Snowflake

Snowflake具有自动扩展和自动挂起两种功能，可以在空闲和忙碌期间启停集群。虽然在Snowflake中，开发者无法任意调整节点的大小，但是可以通过单击，来自动扩展出多达10个仓库。当然，在单个表中每个队列的DML被限制为20个。

2.Databricks

Databricks也具有自动扩展的功能。也就是说，集群会根据单个查询和用户并发的实际使用情况，自动扩缩容。不过，由于Databricks主要是为数据科学家设计的，其UI较为复杂，因此用户调整起来会略显费劲。

六、安全与合规

无论是在Snowflake中，还是在Databricks中，所有静态存储的数据都会被自动加密。它们都提供了RBAC（role-based access control，基于角色的访问控制），都能够符合诸如：SOC 2 Type II、ISO 27001、HIPAA、以及GDPR等各种法规和认证。

不过，不同于Snowflake，Databricks并没有存储层，开发者需要使用的是诸如AWS S3、Azure Blob Storage、Google Cloud Storage等对象级存储。

七、数据支持

Snowflake和Databricks都支持半结构化（如：Parquet、Avro、Orc、CSV、以及JSON）和结构化的数据。Snowflake于2021年9月宣布支持非结构化的数据。而在湖仓一体方面，Databricks还可以处理任何时间类型或格式的数据，其中就包含了非结构化的数据。由于Databricks支持多种开发语言，因此它在该领域占有优势。它的Spark引擎更适合于处理数据流、ML、AI、以及与数据科学工作相关的负载。而由于Snowflake最初是作为一种数据分析工具被设计的，因此其核心能力源于SQL。显然，SQL以处理数据转换见长。当然，Snowflake最近也宣布了通过引入Snowpark来支持Python、Java和Scala等语言。

八、管理

Databricks已经消除了大量与管理、操作Spark相关的基础设施工作，但是用户仍然需要通过大量的手动输入，来调整集群大小、更新配置、以及切换计算选项。可见，Databricks的门槛较高，学习曲线较为陡峭。

而基于SQL的Snowflake更为简单，用户只需单击几下鼠标，即可开始使用。同时，Snowflake还提供了针对对象、角色、用户、权限、以及访问等方面的精细控制。而Databricks除了执行常规作业之外，也允许用户实施保护日志、控制作业属性、以及所有权。

九、数据保护

1.Snowflake

Snowflake有两个独特的功能--时间旅行（Time Travel）和故障安全（Fail-safe）。其中，时间旅行功能是在数据更新之前，保留数据的状态。一般而言，时间旅行仅限于1天之内，但是企业客户则可以指定最多90天的时间跨度。该功能可被应用到数据表、模式和数据库上。而故障安全是指，在时间旅行保留期结束后的7天期限内，可保护和恢复历史数据。

2.Databricks

Databricks的Delta Lake也具有时间旅行的功能。其工作方式与Snowflake非常相似。在Delta Lake中存储的数据会被自动实施版本控制，以便用户按需访问或使用该数据的历史版本。Databricks的主要优势之一在于，由于它运行在基于对象级存储的Spark上，因此其本身无需存储任何数据，也就省去了各种本地用例。

十、售价

1.Snowflake

Snowflake采取的是基于个人仓库使用情况的计费模式。由于各种仓库有着X-Small、Small、Medium、Large、X-Large等多种尺寸，因此它们在规模成本和服务器集群数量上有着很大的差异。X-small类型的Snowflake仓库的基本定价，从大约每秒0.0003积分或每小时1积分开始。而Snowflake标准版上的X-Small仓库的按需使用模式，则是从每积分2美元起售。

随着仓库规模的使用量递增，成本和积分的消耗也会增加。对此，Snowflake提供了几个版本，来根据使用情况让用户预购积分。通常情况下，预购容量的模式会比按需模式的费率更低。按需存储的售价为每月40美元，前端客户则为每TB 23美元。当然，积分的成本也会因业务层级的不同，而有所差别。

2.Databricks

与Snowflake相比，Databricks提供的存储要便宜得多。毕竟所有内容都被存储在客户自己的对象级存储环境中。由于其中的部分数据可能不需要被频繁访问，因此我们可以对它们进行高度优化。例如，S3中的存储起售价为每TB 23美元。而且根据数据规模和访问频率的需求，此类费用可能会大幅降低。

Databricks是基于DBU（Databricks处理单元）定价的，其中包括经典、高级和企业三种商业价格等级。价格区间会从每个DBU 0.07美元到0.65美元不等，具体取决于DBU的大小。

十一、云基础设施

作为托管式SaaS服务，Snowflake和Databricks无论在启动，还是在运行后端基础架构等方面都处理得不错。而且，这两种解决方案都可以在多个不同的云环境中运行。当然，基于Spark的Databricks，需要更多的手动输入和微调，才能充分发挥其潜能。

十二、性能

由于Snowflake和Databricks支持的用例各不相同，因此，我们很难简单断言哪个性能更好。值得注意的是，Snowflake在数据访问时，优化了所有的存储，更适合交互式查询。

十三、Databricks和Snowflake的主要区别

Snowflake在处理生产级商业智能负载方面非常强大，这些负载往往需要以一致性的方法，运行或生成报告和仪表板。因此，Snowflake可以取代传统的数据仓库，并提供更快的性能。

不过，基于SQL的Snowflake并没有针对处理大量数据（特别是流式用例）进行优化。它以简单的方式，协助数据分析师将数据民主化（democratize），进而扩展并处理更多的负载。当然，其核心用例仍然是数据仓库。

作为基于Spark的解决方案，Databricks的湖仓一体平台支持更广泛的功能需求，特别是：ELT、数据科学、以及机器学习等方面。Databricks允许开发者将数据保存在自己的托管对象存储中，并提供了托管式Delta Lake（数据处理引擎）和Delta Engine（SQL查询引擎）良好使用体验。

通过Databricks的Delta Lake和Delta Engine平台，开发者虽然基本可以实现由Snowflake提供的所有功能，但是鉴于它是一个复杂的工具，开发者仍然需要花时间去优化和构建功能齐全的湖仓一体化。同时，Databricks也会比Snowflake更需要用户投入维护时间和经历。

总而言之，Databricks和Snowflake数据平台都可以支持高性能的SQL查询与数据处理。其中，Databricks提供了所有部件和说明手册，来设置一整套功能齐全的湖仓一体化，因此更善于处理数据工程、ETL/ELT、数据科学和数据流负载；而Snowflake则通过各种预构建的工具，处理生产环境中的数据，以供后期分析使用。

本文名称：Databricks与Snowflake究竟有哪些差别？
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