引言:
2024年末,数据工程领域关于开放表格式的争论似乎尘埃落定。曾经被视为有力竞争者的Delta Lake和Apache Hudi,在与Apache Iceberg的较量中,逐渐显露出疲态。Databricks对Iceberg创始公司Tabular的收购,以及Snowflake推出基于Iceberg的目录服务Polaris,都预示着行业共识的形成:Apache Iceberg正在成为事实上的开放表格式标准。然而,这并非故事的终结,而是新篇章的开始。展望2025年,Iceberg将迎来一系列关键演进,进一步巩固其在现代数据工程中的主导地位。本文将深入剖析Iceberg在2025年的发展蓝图,揭示其如何通过技术创新,重塑数据湖的未来。
Iceberg 崛起之路:一场表格式的进化
多年来,数据湖的快速发展催生了对高效、可靠的数据管理方式的需求。传统的数据湖方案,如基于Hadoop的HDFS,在数据一致性、事务处理和模式演化等方面存在诸多挑战。为了解决这些问题,开放表格式应运而生。Delta Lake、Apache Hudi和Apache Iceberg是其中的佼佼者,它们各自拥有独特的技术特点和应用场景。
- Delta Lake: 由Databricks主导,与Spark紧密集成,强调事务处理和数据可靠性。其优势在于与Databricks生态系统的无缝集成,但同时也限制了其在其他平台上的应用。
- Apache Hudi: 专注于流处理和增量数据更新,在实时数据分析领域具有一定的优势。然而,其复杂性较高,学习曲线陡峭。
- Apache Iceberg: 以其开放性、灵活性和高性能而著称,最初由Netflix开发,并迅速获得了广泛的社区支持。Iceberg的设计理念是提供一个通用的数据抽象层,允许不同的计算引擎访问和操作数据,而无需关心底层存储的细节。
在经历了多年的竞争和发展之后,Iceberg凭借其卓越的架构设计和强大的社区支持,逐渐脱颖而出。Databricks收购Tabular以及Snowflake推出Polaris,无疑是对Iceberg潜力的高度认可。这标志着Iceberg已经超越了单纯的表格式,正在成为数据工程领域的基础设施。
2025 年 Iceberg 的关键演进:三大核心突破
2025年,Iceberg将迎来三大核心突破,这些突破将进一步提升其功能和性能,使其在现代数据工程中发挥更加重要的作用。
1. RBAC 目录:统一权限管理,构建安全的数据湖
数据湖的权限管理一直是困扰数据工程师的难题。由于缺乏统一的标准和方法,用户往往需要在不同的存储层、查询引擎和工具之间配置复杂的访问控制策略。这种不一致的权限管理方式不仅效率低下,还带来了严重的安全风险。
Iceberg社区正在积极推进基于角色的访问控制(RBAC)目录的标准化。通过新的OpenAPI规范(PR #10722),Iceberg将标准化凭证结构,允许开发者直接在Iceberg目录中构建细粒度的权限管理系统。这意味着,管理员可以在目录级别定义访问策略,而无需依赖底层存储或查询引擎的特定机制。
例如,可以为不同的用户或角色分配不同的访问权限,例如只读、读写或管理权限。这些权限可以应用于特定的表、分区或列,从而实现精细化的数据访问控制。这种统一的权限管理方式不仅提高了安全性,还简化了数据管理流程,降低了管理成本。
RBAC目录的引入,使得Iceberg在权限管理方面与Databricks的Unity Catalog等企业级特性相媲美,但同时保持了Iceberg的开放性和灵活性。这将进一步吸引企业用户采用Iceberg作为其数据湖解决方案。
2. 变更数据捕获(CDC):流处理能力跃升,实时数据分析成为现实
长期以来,Iceberg被认为不适合流处理,因为它缺乏强大的CDC功能。尽管Iceberg的架构支持版本化的表快照,但并未针对高频数据变化或实时分析进行优化。
这种情况将在Iceberg Spec V3中得到彻底改变。Spec V3引入了一项关键功能:行级谱系(Row Lineage)。行级谱系使Iceberg能够跟踪每一行数据的更新、删除或插入变更。这使得在Iceberg表上直接实现高效的CDC管道成为可能,对于流处理场景来说,这是一个巨大的进步。
例如,可以利用行级谱系来构建物化视图,实现增量更新,从而提高查询性能。此外,还可以利用行级谱系来实现系统间的数据同步,确保数据的一致性和实时性。
一旦Spec V3完全实现,Iceberg将具备与Kafka和Hudi等传统流处理系统竞争的能力,从而扩展其在实时数据处理领域的应用范围。
3. 物化视图:简化衍生数据管理,提升查询性能
数据湖通常存储大量的原始历史数据(Bronze Data)。这些数据的价值在于从这些原始数据中计算出的衍生数据集,如聚合、转换和预计算的指标。然而,Iceberg此前缺乏对物化视图的内置支持,用户不得不依赖外部系统或定制方案来管理衍生数据。
物化视图功能(PR #11041)的引入将彻底改变这一现状。通过物化视图,预计算结果将以表格形式存储,Iceberg将管理跟踪依赖关系所需的元数据。这不仅意味着更高的查询性能,还能在基础表变化时自动更新衍生数据。
例如,可以创建一个物化视图来计算每日的销售额,并将其存储在Iceberg表中。当原始销售数据发生变化时,物化视图会自动更新,从而保证查询结果的准确性和实时性。
物化视图的引入,简化了衍生数据的管理,提高了查询性能,降低了数据分析的复杂性,使得Iceberg更加适用于各种数据分析场景。
Iceberg 生态系统的扩张:更多新特性和更广泛的支持
随着Iceberg的不断发展,其生态系统也在不断扩展。2025年,以下几个领域值得关注:
- 新数据类型: 支持带有时区的纳秒级精度时间戳,将使Iceberg适用于金融、电信等对高精度数据要求较高的行业。
- 二进制删除向量: Spec V3引入了一种可扩展且高效的删除方案,特别适用于法规要求或GDPR合规。
- 更广泛的查询引擎支持: RisingWave、Trino、Dremio和Flink等查询引擎正在积极增强其Iceberg集成,使得用户可以使用各种工具来访问和分析Iceberg数据。
这些新特性和更广泛的支持,进一步提升了Iceberg的可用性和适用性,使其能够满足各种数据处理需求。
Iceberg 的短板:轻量级压缩的缺失
尽管Iceberg的生态系统已经相当完善,但仍然存在一些短板。其中一个明显的短板是缺乏轻量级压缩。目前,压缩通常依赖于繁重的Spark作业,而这对于小型团队或小型工作负载来说可能过于复杂。
对于希望采用更简单、资源效率更高的方式压缩Iceberg表的SQL和Python用户来说,这形成了一个障碍。社区已经意识到这一问题,并且对于构建一个轻量级、与引擎无关的压缩框架产生了越来越大的兴趣。
希望在2025年,能够推出让Iceberg对所有用户更加易用的解决方案,从而进一步降低Iceberg的使用门槛。
前路展望:Iceberg 引领数据工程的未来
凭借RBAC目录、具备流处理能力、物化视图以及对新数据类型的支持等创新,Apache Iceberg正在逐渐巩固其作为数据工程领域开放表格式标准的地位。2024年证明Iceberg能够赢得表格式之争。到了2025年,重点将转向让它变得更好、更快、更易用,不论是对于小型初创公司还是全球企业。
无论您是在构建实时分析管道,管理PB级的历史数据,还是探索最前沿的数据湖仓架构,Iceberg都能为您提供价值。数据工程的未来已经到来,而它正是Iceberg。
结论:
Apache Iceberg的崛起并非偶然,而是技术创新和社区力量共同作用的结果。2025年,Iceberg将通过RBAC目录、CDC功能和物化视图等关键演进,进一步巩固其在数据工程领域的领导地位。我们有理由相信,Iceberg将成为未来数据基础设施的核心组成部分,引领数据工程的未来。
参考文献:
- Apache Iceberg 官方网站:https://iceberg.apache.org/
- InfoQ 文章:Apache Iceberg 赢得未来:2025 年如何前进
- Iceberg 社区 GitHub:https://github.com/apache/iceberg
- Iceberg 行级谱系规范提案:https://github.com/apache/iceberg/pull/5514
- Iceberg 物化视图功能提案:https://github.com/apache/iceberg/pull/11041
- Iceberg RBAC 目录规范提案:https://github.com/apache/iceberg/pull/10722
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