主流云平台(AWS、华为云、阿里云、Google Cloud等)的**大数据及人工智能技术栈**及其核心组件的深度解析

发布于:2025-03-28 ⋅ 阅读:(31) ⋅ 点赞:(0)

云计算系列文章:

1. GCP(Cloud-native stack)的云原生技术栈介绍
2. 主流云厂商的云原生技术栈(Cloud-native stack)及其核心组件对比

3. 主流云平台(AWS、华为云、阿里云、Google Cloud等)的大数据及人工智能技术栈及其核心组件的深度解析


目前项目要用到大数据及AI,于是在网上研究了一下各大平台的技术栈及其核心组件,现分享一下,包括AWS、华为云、阿里云、Google Cloud等,涵盖技术架构、核心服务和典型应用场景:

一、大数据与AI技术栈分层架构

云厂商的技术栈通常分为以下核心层级:

  1. 数据基础设施层:存储、计算、网络
  2. 数据处理层:批处理/流处理/数据仓库
  3. AI/ML引擎层:训练、推理、工具链
  4. 应用服务层:行业化AI解决方案
  5. 治理与安全:数据治理、隐私保护

二、主流云厂商技术栈对比

1. AWS大数据与AI技术栈

核心优势:最完整的Serverless大数据服务 + 企业级AI工具链

  • 大数据核心服务

    • 存储层
      • S3(对象存储):EB级存储,支持智能分层
      • EBS/EFS(块/文件存储):低延迟访问
    • 计算层
      • EMR(弹性MapReduce):托管Spark/Hadoop
      • Glue(ETL服务):无服务器数据编排
    • 数据分析
      • Redshift:云数据仓库(支持PB级分析)
      • Athena:S3上的交互式SQL查询
      • Kinesis:实时流处理(对标Kafka)
  • AI/ML核心服务

    • 基础平台
      • SageMaker:全托管ML平台(从训练到部署)
      • Bedrock:企业级生成式AI服务(集成Claude/LLaMA等模型)
    • 专项能力
      • Rekognition:图像/视频分析(万级类别识别)
      • Lex:对话式AI(支撑Alexa)
    • 加速硬件
      • Trainium/Inferentia:自研AI训练/推理芯片

典型场景:Netflix(用EMR处理每日PB级用户行为数据)+ Airbnb(用SageMaker优化动态定价)


2. 华为云大数据与AI技术栈

核心优势:电信级可靠性 + 昇腾AI芯片软硬协同

  • 大数据核心服务

    • 存储层
      • OBS(对象存储):支持跨Region同步
      • CloudTable:时序数据库(物联网场景优化)
    • 计算层
      • MRS(MapReduce服务):国产化Spark/Flink发行版
      • DLI(数据湖探索):Serverless SQL交互分析
    • 实时计算
      • CloudStream:基于Flink的流处理引擎
  • AI/ML核心服务

    • 基础平台
      • ModelArts:一站式AI开发平台(支持昇腾NPU加速)
      • MindSpore:自研AI框架(国产替代TensorFlow/PyTorch)
    • 行业AI
      • HiLens:端云协同AI开发(用于智能摄像头等边缘设备)
      • GaussDB(AI版):内嵌ML算法的分析型数据库
    • 硬件底座
      • 昇腾910B:算力达256TOPS(INT8)的AI芯片

典型场景:中国移动(用MRS处理5G信令数据)+ 比亚迪(用ModelArts训练车机视觉模型)


3. 阿里云大数据与AI技术栈

核心优势:超大规模实践 + 电商场景验证

  • 大数据核心服务

    • 存储层
      • OSS(对象存储):支撑双11百万级QPS
      • PFS:并行文件系统(高性能计算场景)
    • 计算层
      • MaxCompute(ODPS):EB级数据仓库(阿里内部100%跑其上)
      • Realtime Compute for Apache Flink:阿里优化版Flink
    • 实时数仓
      • Hologres:实时分析引擎(亚秒级响应)
  • AI/ML核心服务

    • 基础平台
      • PAI(Platform for AI):支持千卡级分布式训练
      • DeepRec:推荐算法优化框架(淘宝核心推荐系统使用)
    • 行业方案
      • 通义千问:自研大模型(已集成到钉钉/天猫精灵)
      • 视觉智能开放平台:2000+预训练模型
    • 硬件创新
      • 含光800:自研AI推理芯片(ResNet50性能达78578 FPS)

典型场景:淘宝推荐系统(PAI+DeepRec处理日均万亿级特征)+ 高德地图(MaxCompute分析路径规划数据)


4. Google Cloud大数据与AI技术栈

核心优势:全球数据分布 + 原生AI研究能力

  • 大数据核心服务

    • 存储层
      • Cloud Storage:多区域自动复制
      • Bigtable:PB级NoSQL数据库(支撑Google搜索)
    • 计算层
      • Dataproc:托管Spark/Hadoop
      • Dataflow:完全托管式Apache Beam流批一体处理
    • 分析服务
      • BigQuery:Serverless数仓(支持SQL机器学习)
      • Looker:BI可视化工具
  • AI/ML核心服务

    • 基础平台
      • Vertex AI:统一MLOps平台(集成TensorFlow/Kubeflow)
      • TPU Pods:千卡级AI训练集群
    • 生成式AI
      • Gemini API:多模态大模型服务
      • Duet AI:编码助手(集成到Google Cloud IDE)
    • 数据科学
      • Colab:基于浏览器的Python Notebook

典型场景:Spotify(用BigQuery分析4亿用户行为)+ SpaceX(用TPU训练卫星图像识别模型)


三、技术栈选型关键维度对比

维度 AWS 华为云 阿里云 Google Cloud
大数据吞吐能力 ⭐⭐⭐⭐(EMR+S3) ⭐⭐⭐(MRS+OBS) ⭐⭐⭐⭐⭐(MaxCompute) ⭐⭐⭐⭐(BigQuery)
AI训练规模 ⭐⭐⭐⭐(SageMaker+Trainium) ⭐⭐⭐⭐(ModelArts+昇腾) ⭐⭐⭐⭐⭐(PAI+含光) ⭐⭐⭐⭐⭐(Vertex AI+TPU)
实时计算能力 ⭐⭐⭐(Kinesis) ⭐⭐⭐⭐(CloudStream) ⭐⭐⭐⭐⭐(Flink优化版) ⭐⭐⭐⭐(Dataflow)
国产化替代 × ⭐⭐⭐⭐⭐(全栈自研) ⭐⭐⭐(部分自主可控) ×

四、前沿技术趋势

  1. 湖仓一体架构
    • AWS:Lake Formation + Redshift Spectrum
    • 阿里云:MaxCompute-Hologres联邦查询
  2. AI-Native数据库
    • Google BigQuery ML(直接运行SQL训练模型)
    • 华为云GaussDB(AI版)
  3. 边缘智能
    • 华为云KubeEdge + ModelArts Edge
    • AWS IoT Greengrass + SageMaker Edge