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L'avenir des services de données cloud

L'automatisation dans les services de données cloud améliore l'efficacité et l'expérience utilisateur.

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Aujourd'hui, utiliser le cloud pour accéder aux services de données est plus simple et plus efficace que jamais. Dans le monde numérique, des entreprises comme Microsoft ont facilité l'accès à une gamme d'outils de données en quelques clics. Cependant, cette accessibilité amène son lot de défis. Bien que tout le monde puisse se mettre à utiliser ces services rapidement, savoir comment les configurer au mieux n'est pas toujours évident. De l'autre côté, les fournisseurs de services font face à la dur tâche de gérer tous ces outils tout en gardant les coûts bas et en répondant aux besoins des utilisateurs.

La Technologie Cloud permet de rassembler d'énormes quantités de données sur l'utilisation des services. En appliquant des avancées récentes en science des données et en Apprentissage automatique, on peut transformer ces données en solutions automatisées qui feront fonctionner les services de données de manière plus fluide. Cet article va partager des idées sur la création de services de données automatisés plus intelligents sur des plateformes comme Azure, aborder les défis actuels, et discuter des projets d'avenir.

Le besoin de services de données automatisés

Le marché du cloud évolue continuellement, marqué par une gamme de services de données en constante augmentation. Ces services comprennent des bases de données SQL traditionnelles, des options NoSQL, des outils d'analyse, des plateformes de traitement de big data, et des applications d'intelligence économique. Bien que ces développements aient apporté de nombreux avantages, ils introduisent aussi une complexité qui peut être difficile à gérer. Les utilisateurs du cloud et les fournisseurs de services font face à des défis uniques dans ce paysage.

Défis pour les utilisateurs du cloud

Pour les utilisateurs, simplement utiliser des services cloud ne garantit pas qu'ils en tirent le meilleur parti. Chaque service a sa gamme de paramètres et de configurations qui peuvent grandement affecter la performance. Sans une compréhension claire de comment gérer ces options, les utilisateurs ont souvent du mal à obtenir les meilleurs résultats de leurs services de données.

La tendance vers l'informatique serverless, qui vise à réduire la charge sur les utilisateurs en automatisant les choix, n'a pas complètement éliminé cette complexité. Au lieu de cela, elle renvoie la responsabilité aux fournisseurs qui doivent gérer tous les services efficacement. Donc, il y a un besoin croissant d'Automatisation dans les services de données pour aider à la fois les utilisateurs et les fournisseurs.

Défis pour les fournisseurs de cloud

Du côté des fournisseurs, gérer un nombre croissant de services de données devient de plus en plus compliqué. Ils doivent garder une trace de tout, de l'allocation des ressources à l'exécution des requêtes, tout en respectant les contrats de service et en réduisant les coûts. À mesure que l'écosystème cloud continue de prospérer, la responsabilité de fournir des services de données efficaces et efficients augmente.

L'opportunité dans la complexité

Bien que la complexité du cloud puisse sembler intimidante, elle ouvre aussi la porte à d'importantes opportunités. Avec des données détaillées recueillies auprès de millions d'utilisateurs et d'applications, on peut créer des solutions pour automatiser plusieurs aspects des services de données. Les outils modernes nous donnent la capacité d'analyser ces données et de développer des systèmes plus intelligents. Alors que des outils analytiques plus avancés deviennent disponibles, il est temps de les exploiter pour améliorer nos services cloud.

Avancées technologiques

Les avancées récentes en science des données et en apprentissage automatique fournissent la base pour développer des services de données automatisés. Depuis des décennies, les chercheurs ont exploré des concepts comme l'auto-gestion et les bases de données auto-réglables. Aujourd'hui, la montée de la technologie cloud rend pratique la mise en œuvre de ces idées à plus grande échelle. À mesure que les industries adoptent l'IA et l'apprentissage automatique, on voit un changement significatif vers des bases de données autonomes qui peuvent fonctionner avec un minimum d'intervention humaine.

Construire des services de données autonomes

Développer des services de données automatisés nécessite une compréhension approfondie de comment fonctionnent les services cloud. Ce processus couvre diverses couches, y compris l'infrastructure, les moteurs de requêtes, et la gestion des services.

Couche d'infrastructure

L'infrastructure cloud est responsable de tout le matériel et logiciel qui soutiennent les services de données. Elle joue un rôle crucial dans l'allocation des ressources, la planification des tâches, et la mise à l'échelle des services en fonction des besoins. Malgré des avancées significatives, une grande partie de ce processus repose encore sur des ajustements manuels effectués par des experts, ce qui peut être inefficace.

L'émergence de l'apprentissage automatique nous permet de créer des modèles qui prédisent les besoins en ressources sur la base des données d'utilisation historiques. En comprenant les comportements des systèmes et les modèles d'utilisation, on peut automatiser l'allocation des ressources pour s'assurer que les systèmes fonctionnent sans accroc et sans coûts superflus. On peut mettre en place des outils pour faciliter la provision des ressources, améliorant ainsi la performance globale.

Couche du moteur de requêtes

Le moteur de requêtes est le cœur du traitement des données, responsable de l'exécution des commandes et du retour des résultats. Bien qu'il y ait eu des recherches considérables sur l'amélioration des moteurs de requêtes grâce à l'apprentissage automatique, leur adoption dans les applications réelles a été lente. Les raisons en sont la complexité des systèmes de production et la demande de modèles clairs et compréhensibles que les ingénieurs peuvent déboguer.

Pour relever ces défis, on se concentre sur la compréhension des requêtes récurrentes et des tâches qui apparaissent souvent dans les environnements de production. En analysant ces données, on peut optimiser les futures charges de travail et améliorer l'efficacité de l'exécution des requêtes.

Couche de service

Au niveau du service, notre objectif est d'automatiser les interactions des clients avec les services de données tout en permettant la personnalisation. En analysant les profils des utilisateurs et les comportements des applications, on peut construire des modèles qui non seulement prédisent mais ajustent automatiquement les configurations en fonction des modèles d'utilisation.

Par exemple, on peut prévoir quand une base de données va connaître une forte demande et gérer proactivement les ressources. Cela minimise les temps de réponse et améliore l'expérience utilisateur. De plus, on peut introduire des modèles de segments qui s'adaptent à des groupes spécifiques d'utilisateurs, nous permettant de créer des expériences sur mesure sans sacrifier l'efficacité.

Leçons apprises dans l'automatisation

Dans notre parcours vers l'automatisation des services de données, plusieurs leçons clés ont émergé. Ces leçons guident notre stratégie et garantissent que nous fournissons des solutions efficaces aux utilisateurs.

Gardez-le simple

La première leçon est l'importance de la simplicité. Souvent, les solutions basiques fonctionnent mieux que les complexes. Des algorithmes simples qui font des prédictions directes basées sur des données existantes peuvent donner une grande précision. De nombreux projets réussis démontrent ce principe, montrant que parfois la meilleure approche est de s'appuyer sur une logique simple plutôt que sur des modèles d'apprentissage automatique complexes.

Pas de solution universelle

Une autre idée clé est que des modèles globaux uniques ne sont pas forcément la meilleure solution pour chaque scénario. Bien qu'ils puissent offrir des performances raisonnables pour de nombreuses tâches, développer des modèles spécifiques adaptés à chaque cas s'avère souvent plus efficace. Trouver un équilibre entre des modèles globaux et spécifiques peut améliorer les performances tout en gérant le nombre de modèles que nous entretenons.

Importance du retour d'information

Mettre en place une boucle de rétroaction est essentiel. Un suivi et une évaluation continus des modèles nous permettent d'apporter des ajustements à mesure que les charges de travail changent au fil du temps. Des tests réguliers, y compris des tests A/B, garantissent que nous pouvons rapidement identifier quand un modèle sous-performe et nécessite un ajustement.

Orientations futures

En regardant vers l'avenir, nous voyons plusieurs directions prometteuses pour le développement de services de données autonomes.

Réutilisabilité

Un domaine d'intérêt significatif est la réutilisabilité. Différents services de données font souvent face à des défis similaires, il est donc logique de développer des solutions communes qui peuvent s'appliquer partout. En identifiant les problèmes partagés tels que la provision des ressources et l'optimisation des requêtes, on peut créer des composants réutilisables qui peuvent être adaptés à divers services.

Normalisation

La normalisation est un autre domaine vital. Une collecte de données cohérente et l'utilisation de représentations normalisées pour les charges de travail et les plans de requêtes peuvent faciliter le partage et la réutilisation des solutions entre services. Cela inclut la création d'une infrastructure commune pour les modèles d'apprentissage automatique afin d'améliorer l'efficacité et l'efficacité de nos processus automatisés.

Optimiser les composants ensemble

Au lieu d'optimiser chaque composant individuellement, nous devons adopter une vue plus large qui prend en compte comment les composants interagissent. En se concentrant sur l'optimisation conjointe, on peut améliorer les performances globales du système tout en s'assurant que toutes les parties fonctionnent efficacement ensemble.

Pratiques d'IA responsables

Enfin, il est crucial de mettre en œuvre des pratiques d'IA responsables. Nous devons nous assurer que les décisions prises par les modèles d'apprentissage automatique sont justes et ne marginalisent pas les utilisateurs. Des vérifications et des équilibres réguliers peuvent aider à prévenir les biais et à maintenir la responsabilité dans nos processus automatisés.

Conclusion

En conclusion, nous sommes à un moment charnière dans le développement des services de données dans le cloud. La combinaison de la technologie cloud et de l'apprentissage automatique offre des opportunités passionnantes de créer des systèmes autonomes et très efficaces. Bien que des défis persistent, nos progrès jusqu'à présent nous donnent une voie claire à suivre.

Au fur et à mesure que nous continuons à affiner nos approches et à collaborer avec d'autres dans l'industrie, nous pouvons façonner l'avenir des services de données dans le cloud. Nous invitons les chercheurs et les professionnels à se joindre à nous dans ce voyage transformateur.

Source originale

Titre: Towards Building Autonomous Data Services on Azure

Résumé: Modern cloud has turned data services into easily accessible commodities. With just a few clicks, users are now able to access a catalog of data processing systems for a wide range of tasks. However, the cloud brings in both complexity and opportunity. While cloud users can quickly start an application by using various data services, it can be difficult to configure and optimize these services to gain the most value from them. For cloud providers, managing every aspect of an ever-increasing set of data services, while meeting customer SLAs and minimizing operational cost is becoming more challenging. Cloud technology enables the collection of significant amounts of workload traces and system telemetry. With the progress in data science (DS) and machine learning (ML), it is feasible and desirable to utilize a data-driven, ML-based approach to automate various aspects of data services, resulting in the creation of autonomous data services. This paper presents our perspectives and insights on creating autonomous data services on Azure. It also covers the future endeavors we plan to undertake and unresolved issues that still need attention.

Auteurs: Yiwen Zhu, Yuanyuan Tian, Joyce Cahoon, Subru Krishnan, Ankita Agarwal, Rana Alotaibi, Jesús Camacho-Rodríguez, Bibin Chundatt, Andrew Chung, Niharika Dutta, Andrew Fogarty, Anja Gruenheid, Brandon Haynes, Matteo Interlandi, Minu Iyer, Nick Jurgens, Sumeet Khushalani, Brian Kroth, Manoj Kumar, Jyoti Leeka, Sergiy Matusevych, Minni Mittal, Andreas Mueller, Kartheek Muthyala, Harsha Nagulapalli, Yoonjae Park, Hiren Patel, Anna Pavlenko, Olga Poppe, Santhosh Ravindran, Karla Saur, Rathijit Sen, Steve Suh, Arijit Tarafdar, Kunal Waghray, Demin Wang, Carlo Curino, Raghu Ramakrishnan

Dernière mise à jour: 2024-05-02 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2405.01813

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.01813

Licence: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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