Мініатюра статті
Опрацювання даних у 2023 році – це, м’яко кажучи, складне завдання. Збір величезних обсягів даних з десятків джерел став звичайністю для компаній, що робить оркестрацію цих робочих процесів більш важливою (і складнішою), ніж коли-небудь. Зрештою, це те, що дозволить вам приймати розумні, дата-орієнтовані рішення.
Мета цієї статті – зробити вас менш перевантеженим. Існує безліч інструментів оркестрації, від безкоштовних до платних, від самостійних до хмарних, від “безкодових” до важких на код. Після прочитання у вас буде чітке уявлення, який інструмент оркестрації найкраще підходить для вашої організації. Ви знаходитимете всі факти і не будете сумніватися, чи зробили ви правильний вибір.
Ми розглянемо 5 найкращих інструментів оркестрації в 2023 році, серед яких: Airflow, Kestra, Azure Data Factory, Prefect та AWS Step Functions. Ми обговоримо те, що робить кожен інструмент унікальним, для кого він найбільш підходить, переваги, недоліки та ціноутворення.
Але перед тим, як докладно займатися інструментами, давайте коротко обговоримо, що таке інструменти оркестрації і чому вони вам потрібні.
Що таке інструмент оркестрації та чому вам він потрібен
Компанії, які орієнтовані на дані, щоденно потребують і великою мірою покладаються на інструменти оркестрації при прийнятті рішень, орієнтованих на дані. Для новачка виявлення цінності такого інструменту може бути трошки важчим завданням, тому давайте розглянемо основні переваги.
Що робить інструмент оркестрації
Просто кажучи, роль інструменту оркестрації полягає в координації та гармонізації потоку даних в організації, переконуючись, що вони рухаються плавно та без помилок з одного місця в інше.
Інструменти оркестрації використовуються для оптимізації багатьох процесів, пов’язаних з даними, від збору, трансформації, зберігання до доставки та інших. Кінцева мета? Зробити його легше для вас приймати обґрунтовані бізнес-рішення та витягати цінні уявлення з даних.
Щодо функцій, майже всі інструменти оркестрації пропонують наступне:
- Автоматизація робочого процесу — Ви можете розробляти робочий процес як за допомогою графічного інтерфейсу, так і за допомогою коду, і в результаті отримаєте конкретну послідовність завдань та їх залежностей, які гарантують обробку даних у правильному порядку.
- Підключення — Ці інструменти пропонують інтеграцію з десятками або навіть сотнями джерел даних та систем, що дозволяє вам збирати дані з різних місць, таких як API, бази даних, хмарові служби тощо.
- Трансформація даних — Інструменти оркестрації мають широкий спектр інструментів для очищення, форматування та трансформації даних перед їх переміщенням у цільовий пункт. Ви визначите цю функцію надзвичайно цінною, якщо збираєте дані з різних джерел у різних форматах.
- Моніторинг і управління — Ви можете відстежувати виконання робочого процесу та багато інших речей за допомогою графічного інтерфейсу, встановлювати сповіщення у випадку помилок та загалом слідкувати за продуктивністю вашого конвеєра даних.
- Масштабованість — Інструменти оркестрації дозволяють масштабувати ваші операції, пов’язані з даними, завдяки паралельній обробці та повторно використовуваним конвеєрам, забезпечуючи їхню надійність при збільшенні об’єму даних.
Чому вам потрібен інструмент оркестрації
Означені у попередньому розділі функції дають вам хороше уявлення, чому вам потрібен інструмент оркестрації. Тим не менше, існують кілька інших причин, чому ваша організація повинна розглядати його впровадження:
- Складність даних — Ті часи, коли всі дані зберігалися в структурованих базах даних, минули. Тепер ви маєте дані з хмарових служб, пристроїв Інтернету речей, соціальних мереж і так далі. Інструменти оркестрації призначені для роботи з безліччю складнощів, з якими стикаються компанії.
- Підвищення ефективності — Інструменти оркестрації автоматизують повторювані завдання та прискорюють обробку даних. В результаті ваша компанія може зосередитися на більш важливих завданнях, залишаючи повторювану роботу інструментам.
- Конкурентна перевага — Оптимізація процесів обробки даних гарантує своєчасний доступ до інформації, що в свою чергу дозволяє вам приймати рішення, орієнтовані на дані, швидше, ніж ваші конкуренти.
У підсумку, інструменти оркестрації дозволяють автоматизувати (або напівавтоматизувати) складні процеси вилучення даних з різних джерел, їх трансформацію та зберігання всього в одному центральному місці, щоб бізнес-користувачі могли приймати обґрунтовані рішення. Обсяг оброблюваних даних буде лише зростати в наступні роки, тому додавання інструменту оркестрації до вашого набору засобів управління даними вже не є “красиво мати”, це є вимогою.
Але який інструмент оркестрації підходить саме для вас? Давайте розглянемо кілька варіантів.
Топ-5 інструментів оркестрації в 2023 році та пізніше
Цей розділ розглядає 5 найпопулярніших інструментів оркестрації та обговорює їх переваги та недоліки з урахуванням потреб бізнес-користувача.
1.Apache Airflow
Airflow – це інструмент оркестрації на основі мови програмування Python, який використовується багатьма в індустрії. Він дозволяє створювати DAG (Directed Acyclic Graphs графи напрямлені без циклів), які відповідають за реалізацію конвеєрів даних. Airflow в основному призначений для планування конвеєрів пакетної обробки ETL для використання в сценаріях озера даних та виробничого складу даних.
Airflow відноситься до категорії FOSS (free and open-source software вільне та відкрите програмне забезпечення). Звісно, вам доведеться керувати витратами на використання Airflow разом із його обчислювальним середовищем, і вам знадобиться хтось, хто встановить його та буде керувати ним для вас. Інша опція – використання обчислювального середовища Airflow у хмарному сервісі з оплатою за фактом використання. Ви можете знайти його на всіх основних хмарних провайдерах (AWS, Azure, GCP), але ціна буде залежати від багатьох факторів, як це зазвичай буває в хмарних середовищах.
Також варто вказати, що існують способи використання Airflow з меншими або нульовими накладними витратами. Наприклад,Astronomer – це керований сервіс Airflow, який дозволяє вам оркеструвати робочі процеси в хмарному середовищі. Існує схожа опція, яка називається Cloud Composer і варто розглянути, якщо ви використовуєте Google Cloud. Це, в суті, ще один спосіб мати повністю кероване середовище Airflow. Обидва вони чудові, але остання опція має більший сенс, якщо ваша компанія вже використовує GCP.
Ось кілька причин, чому люди вибирають Airflow:
- Він є найбільш відомим — це найдавніший та найбільш широко відомий серед усіх інструментів оркестрації, зазначених у цьому повідомленні.
- Старомодний, але досить функціональний інтерфейс користувача — Airflow може виконувати багато функцій, не переповнюючи вигляд користувача. Його веб-інтерфейс інтуїтивно зрозумілий, дозволяє вам відстежувати заплановані DAG (графи напрямлені без циклів) та дозволяє зберігати змінні та облікові дані, що означає, що вам не потрібно буде їх жорстко закодовувати.
- Багата екосистема — Цей інструмент має широкий спектр вже побудованих з’єднувачів та плагінів, які спрощують інтеграцію з практично будь-яким джерелом даних, яке ви можете уявити. Ви легко можете взаємодіяти з REST API, базами даних, хмаровими платформами, системами обміну повідомленнями та багатьма іншими.
- Гнучкість — Ви можете використовувати Airflow для обробки всього, від простих завдань bash до повторюваних завдань, конвеєрів ETL та навіть деяких робочих процесів машинного навчання.
- Масштабованість — Горизонтальне масштабування, оскільки Airflow підтримує багатоузлові оркестрації через використання виконавця Kubernetes або Celery. Це дозволяє вам запускати ваші процеси оркестрації даних паралельно.
- Підтримка спільноти — Airflow є відкритим кодом та має масштабну та активну спільноту. Це означає, що ви зможете знайти документацію, статті, відео та навіть повноцінні курси, щоб швидко освоїти його.
2. Kestra
Kestra – це універсальна платформа для оркестрації з відкритим вихідним кодом з декларативним інтерфейсом для визначення робочого процесу. Вона в першу чергу призначена для software engineers, але її достатньо просто використовувати будь-кому в вашій організації. Докладнішу інформацію про Kestra можна знайти в нашій Documentation.
Відкрита версія Kestra є абсолютно безкоштовною і рекомендується для одноосібного використання. Якщо ви хочете впровадити Kestra в своїй команді, ми рекомендуємо використовувати корпоративну версію, Enterprise edition корпоративного рівня, такі як SSO, RBAC, управління секретами та змінними на рівні простору імен, застосування за замовчуванням для завдань, групи робочих, організаційні блупринти, висока доступність з архітектурою без єдиного точка відмови та багато іншого.
Це список областей, в яких Kestra легко перемагає конкуренцію:
- Інструмент оркестрації, незалежний від мов програмування — Kestra використовує YAML для проектування потоку даних, що не є мовою програмування. Ця мова серіалізації даних легко освоюється і набагато зрозуміліша для користувачів без технічного фону. В результаті працівники з усіх частин організації можуть брати участь у процесі створення потоку даних.
- Підхід API-first — Ви можете використовувати Kestra UI для проектування та моніторингу робочих процесів, але ви можете досягти того ж самого, використовуючи лише API Kestra. Це також означає, що ви можете інтегрувати функціонал Kestra в ваші існуючі системи та полегшити використання платформи оркестрації в межах вашої організації.
- Сотні доступних плагінів — Підключайте практично будь-яке джерело даних, від баз даних, API, Git, хмарових провайдерів, OpenAI ChatGPT та багато іншого.
- Розділення логіки програмування від коду потоку — Оскільки потоки даних написані на YAML, може бути складно працювати з складними та довгими сценаріями з різних мов програмування. Добра новина в тому, що ви можете розміщувати їх на GitHub та вказувати на них у своїх потоках Kestra. Роблячи це, ви зберігаєте код потоку коротким і охайним, але у вас також є можливість змінювати логіку програмування у будь-який момент, не потрібно переглядати код YAML робочого процесу.
- Масштабована архітектура — Архітектура побудована на перевірених часом технологіях, таких як Postgres, Kafka та Elasticsearch, тому ви можете бути впевнені, що масштабованість не буде проблемою.
- Жива документація — Як тільки ви визначите тип плагіна при проектуванні потоку даних, ви зможете розділити екран редактора, щоб справа відображалися відповідна документація та приклади.
- Відмінна документація та шаблони — Kestra не тільки пропонує обширну документацію, але також існує понад 100 шаблонів, які показують вам точно, як проектувати потоки даних для досягнення певного завдання.
3.Azure Data Factory
Azure Data Factory – це інструмент ETL на основі хмарних технологій, що належить до Microsoft Azure. На відміну від двох раніше зазначених інструментів оркестрації, цей працює лише в хмарі і є гарним варіантом для розгляду, якщо ваша організація вже використовує багато послуг Azure. ADF пропонує близько 90 коннекторів для побудови потоків даних, що, здається, багато, але є на низькому рівні порівняно з іншими інструментами у цьому списку.
Часто важко визначити, скільки вас буде коштувати хмарний інструмент щомісяця, і Azure Data Factory не є винятком. Вартість ADF залежить від сервера інтеграції під час виконання та конкретних виконуваних операцій. Ви платите окремо за організацію, переміщення даних, дії в конвеєрі та кілька інших дій. Вартість може варіюватися величезно між користувачами, тому ми навіть не спробуємо визначити її. Ви можете ознайомитися з їх варіантами ціноутворення та, можливо, знайти приблизну щомісячну суму.
З тим сказано, Azure Data Factory дійсно пропонує кілька унікальних переваг:
- Платформа без коду — ADF пропонує інтуїтивний інтерфейс перетягування та розміщення, що дозволяє фахівцям у галузі легко створювати свої власні потоки даних — не потрібні знання програмування.
- Масштабованість — Цей інструмент оркестрації працює в хмарі та може використовувати всі хмарні технології, які ви можете собі уявити, для безшовного та необмеженого масштабування.
- Безпека та відповідність — ADF розроблено з великою увагою до сильних заходів безпеки та відповідності і відповідає стандартам та регуляціям з безпеки Azure. Це буде ідеальним рішенням для організацій з жорсткими вимогами до безпеки даних.
- Відмінна інтеграція в екосистему Azure — Якщо ваша організація широко користується послугами Azure, ADF працюватиме та інтегруватиметься з ними бездоганно. У вас є безшовна інтеграція з джерелами даних Azure, що зменшує складності переміщення даних.
Однак є кілька недоліків, про які вам варто знати:
- Не так добре, якщо ви не використовуєте Azure — Цей інструмент оркестрації працює чудово, якщо ви використовуєте Azure, але це також може бути обмеженням, якщо ви використовуєте AWS або GCP. Розгляньте AWS Step Functions або Google Cloud Functions, якщо це так.
- Витрати — Запуск будь-чого великого в хмарі може призвести до швидких і значних витрат. Це особливо справджується для ADF, оскільки він залежить від інших служб Azure і окремо оплачується за різні види діяльності.
- Обмежені можливості інтеграції даних — Ми вважаємо інтеграції та плагіни ADF трошки обмеженими і спрямованими на технології Microsoft.
4. Prefect
Prefect — це ще один інструмент оркестрації з відкритим вихідним кодом, орієнтований на мову програмування Python. Він відомий своєю гнучкістю та адаптивністю. Звісно, він не так визнаний чи використовується, як Airflow, але він завоював популярність за останні кілька років. Окрім того, що вже очевидно, Prefect полегшує додавання логування, повторів, динамічного мапінгу, кешування та сповіщень про невдачі до робочих процесів, побудованих на Python.
Prefect є відкритим вихідним кодом, але пропонує два рівні цін. Ви можете використовувати безкоштовну версію назавжди з обмеженими можливостями, або перейти до платної версії Prefect Cloud, яка обійдеться вам майже у $500 на місяць.
У Prefect є багато переваг, включаючи:
- Динамічні робочі процеси — Параметризація в Prefect дозволяє вам реалізовувати динамічні робочі процеси, або процеси, які адаптуються до змінних умов чи даних. Це дозволяє Prefect бути одним із найбільш гнучких інструментів оркестрації.
- Масштабованість — Ви можете легко паралелізувати виконання потоку за допомогою Kubernetes, що робить Prefect легко масштабованим зі збільшенням кількості робочих потоків чи обсягів даних.
- API Prefect — Ви можете оркеструвати робочі потоки даних через API, що дозволяє здійснювати індивідуальні інтеграції. Це не на тому ж рівні, що і інші інструменти оркестрації, такі як Kestra, але він йде правильним шляхом.
- Задачі як функції — Якщо у вас є досвід роботи з Python, ви можете декорувати свої функції Python, щоб перетворити їх на завдання.
Звісно, є кілька недоліків використання Prefect, які вам слід знати:
- Обмеження до Python — Усі завдання та потоки даних написані на Python, подібно до Airflow. Python не є найшвидшою мовою програмування, тому проблеми з продуктивністю можуть бути важливим фактором для активних користувачів.
- Деяка крутість навчання — Функція динамічних DAG є відмінною і унікальною для Prefect, але користувачам, які не знайомі з цим підходом, знадобиться певний час, щоб відчувати себе комфортно при використанні Prefect. Це додатковий рівень складності, про який вам слід турбуватися, і вам потрібно мати глибше розуміння того, як працює Prefect.
- Документація могла б бути кращою — На відміну від Airflow, у Prefect менша спільнота, що означає менше документації, навчальних посібників, блогів та відеоматеріалів, які дозволяють вам дійсно вивчати інструмент. Ви можете вивчити основи з офіційних ресурсів, але все інше залежить від вас та того, скільки часу у вас є для експериментів.
- Вартість комерційної версії — Великим командам знадобиться великий бюджет для використання Prefect, особливо якщо у вас є конкретні вимоги до безпеки та потрібно довгострокове зберігання даних.
5. AWS Step Functions
Аналогічно Azure Data Factory, AWS Step Functions надають візуальний інструмент оркестрації, який дозволяє оркеструвати сервіси в екосистемі хмарних послуг AWS. Це безсерверне рішення, яке є масштабованим за своєю природою і має сенс для компаній, які вже інвестували в екосистему AWS, оскільки воно безпосередньо інтегрується з понад 220 сервісами AWS.
Точно так само, як і з Azure Data Factory, вартість практично неможливо оцінити. В кінцевому підсумку, це хмарне середовище, тому приблизна щомісячна вартість залежить від різних факторів, таких як регіон обчислень, тип робочого процесу, кількість запитів на робочий процес, кількість переходів на кожний робочий процес і так далі. Ви розумієте — тут багато рухомих частин. Хороша новина в тому, що AWS надає калькулятор вартості, який ви можете використовувати для оцінки щомісячних витрат. Зле те, що вам якось потрібно оцінити свої потреби ще до використання інструменту, що легше сказати, ніж зробити.
Ось список речей, які роблять AWS Step Functions хорошим інструментом для оркестрації:
- Безсерверність та масштабованість — Це безсерверний сервіс, що означає, що вам не потрібно турбуватися про розгортання чи управління будь-якою інфраструктурою, що спрощує процес оркестрації робочих процесів з обробкою даних і зменшує операційні витрати. Крім того, AWS Step Functions розроблені так, щоб їх можна було легко паралельно розподіляти, дозволяючи обробляти великі обсяги даних без впливу на продуктивність.
- Потік даних в реальному часі — Ви можете визначати та запускати надійні робочі процеси, які можуть потоково передавати дані в реальному часі.
- Платформа без коду — Як і з Azure Data Factory, ви отримуєте лише простий візуальний конструктор з перетягуванням — не потрібні знання програмування. Це дозволяє непрофесійним фахівцям без технічної освіти будувати або принаймні брати участь у створенні конвеєрів даних.
- Вражаюча інтеграція з AWS — Якщо ваша компанія використовує AWS, то Step Functions є логічним вибором, оскільки ви зможете легко інтегруватися з широким спектром послуг AWS, які ви вже використовуєте.
- Безпека та відповідність — Цей сервіс користується міцними заходами з безпеки та відповідністю від AWS, що робить його відмінним вибором для організацій із строгими вимогами до безпеки даних.
Але, як і з будь-яким іншим засобом, який був згаданий сьогодні, є кілька недоліків, які варто врахувати:
- Обмежені можливості трансформації даних — AWS Step Functions передбачаються в основному як інструмент оркестрації, тому, ймовірно, вам доведеться використовувати додаткові служби AWS, якщо ваші робочі процеси великою мірою залежать від додаткових етапів трансформації даних.
- Витрати — Це, зрештою, хмарний сервіс, і вам буде стягуватися плату в залежності від обсягу використання. Стратегія ціноутворення не є зовсім ясною відразу, і немає можливості просто придбати щомісячну або щорічну підписку.
- Немає єдиного найкращого способу проектування робочих процесів — Step Functions принесли на стіл багато гнучкості, що чудово, але може збити з пантелику деяких користувачів, оскільки “оптимальний” спосіб виконання деяких завдань не є очевидним або неоднозначно згодженим.
- Обмежено AWS — Немає сенсу використовувати Step Function, якщо ваша компанія не використовує AWS, або використовує кілька хмарних постачальників. Step Functions є специфічними для AWS, і для мультихмарних середовищ є кращі варіанти.
Підсумовуючи Найкращі Інструменти Оркестрації в 2023 році
І ось вам — п’ять найкращих інструментів оркестрації на 2023 рік і пізніше. Якщо є чогось, чого вам зараз не бракує, то це варіантів. Ви можете вибирати між відкритими інструментами оркестрації, розгортаними вручну, і повністю управляємим хмарним рішенням із планом ціноутворення “плати за використання” — та все, що знаходиться між ними.
Важливо відзначити, що універсального рішення для всіх не існує. Деякі компанії великі інвестовані в різні хмарні постачальники, такі як AWS чи Azure, і не шукають інструментів і послуг в інших місцях. Деякі стартапи шукають способи мінімізації або навіть усунення витрат, тому відкрита платформа — єдиний шлях вперед. Тільки ви знаєте загальний напрям, яким ви хочете рухатися.
Якщо ви вирішите скористатися відкритими інструментами оркестрації, у вас є вибір. Якщо ви невелика компанія, спеціалізована на Python, має сенс залишитися при відомому і обрати Airflow або Prefect.
У випадку, якщо вам потрібні як відкриті інструменти, так і максимальна гнучкість, вам не треба шукати далі, ніж Kestra. Це єдиний інструмент оркестрації, не залежний від мови програмування, і має широкий спектр конекторів. Крім того, документація та зразки полегшують вивчення порівняно з іншими альтернативами відкритого коду.
Не забувайте, що нам важко було обмежити цю статтю лише п’ятьма інструментами оркестрації. Існують інші чудові готові до використання рішення, такі як Dagster і Temporal тож обов’язково перегляньте їх також.
Спочатку опубліковано на https://kestra.io 30 жовтня 2023 року.
ОРИГІНАЛ СТАТТІ:Top 5 Orchestration Tools in 2023
АВТОР СТАТІ:Dario Radečić
Долучайтесь до нашої спільноти Telegram
* Data Life UA
* Data Analysis UA
* DATA ENGINEERING UA
Долучайтесь до нашої спільноти FaceBook
* Data-Life-UA
