Data lake vs data warehouse: 10 differenze chiave

La costante ricerca di soluzioni in grado di migliorare le performance dell’azienda interessa, innanzitutto, l’ambito informatico. Nell’era moderna tutte le organizzazioni necessitano di supporti e architetture capaci di garantire velocità, scalabilità, flessibilità e precisione. Soprattutto nel momento in cui occorre gestire e utilizzare i dati. 

Attualmente, a disposizione delle imprese vi sono diversi strumenti di archiviazione dei dati, ognuno dei quali può offrire differenti vantaggi e caratteristiche. Parliamo, innanzitutto, dei due metodi più gettonati: i data lake e i data warehouse.

Come scegliere l’architettura più adatta alle proprie esigenze? Rispondiamo alle domande principali rispetto a questi due metodi di archiviazione e scopriamo tutte le differenze e gli elementi che distinguono data lake e data warehouse. 

Cos’è il data lake?

Un data lake è un repository di dati in grado di archiviare e conservare un’enorme quantità di dati grezzi. I dati, archiviati nel loro formato nativo, vengono mantenuti all’interno di questo repository sino a quando non devono essere utilizzati. 

Un data lake archivia dati relazionali a partire da applicazioni aziendali di diversa natura, ma può anche contenere dati non relazionali provenienti da social media, app mobili o dispositivi IoT (Internet of Things). Per ottenere i dati aziendali, spesso le organizzazioni utilizzano le tecniche di analisi dei big data, dell’analisi in tempo reale, le query SQL oppure dell’apprendimento automatico.

Il data lake può offrire importanti vantaggi all’azienda, in quanto permette di raccogliere e archiviare dati di diversa natura e forma, provenienti da qualsiasi genere di fonte. Non richiede alcuna definizione di struttura od organizzazione schematica, né è necessaria una trasformazione del dato prima che esso venga immesso all’interno del repository. 

I data scientist e gli analisti aziendali, inoltre, non hanno l’esigenza di spostare i dati in un sistema di analisi separato. Il data lake, supporta le tecniche di machine learning ed è orientato al miglioramento delle interazioni con i clienti, alla pianificazione delle strategie aziendali e all’ottimizzazione dell’efficienza operativa. 

Cos’è il data warehouse?

Un data warehouse è un repository in grado di ottimizzare i processi di business intelligence, in quanto converte i dati in possesso dell’azienda in informazioni utili ai fini di analytics. Le informazioni preziose vengono analizzate in funzione del business, con l’obiettivo di comprendere gli scenari attuali e di pianificare future strategie che possano risultare più efficienti e più vantaggiose. 

I data warehouse, orientati al soggetto, sono repository non volatili, integrati, varianti temporali e possono essere composti da diversi data mart (i quali contengono dati per finalità e tipo di utenti specifici). Il dato viene estratto da diverse fonti e, quindi, subisce il processo di trasformazione e caricamento all’interno del data warehouse. Questo processo, chiamato ETL (Extract, Transform, Load) viene svolto con l’obiettivo di integrare ed elaborare i dati affinché risultino più performanti nell’ottica di un utilizzo ai fini analitici. 

Prima di procedere con l’archiviazione dei dati in un data warehouse, è indispensabile definire lo schema e la struttura dati che il repository deve mantenere. Il data warehouse consente di ottenere risultati utili ai fini dell’analisi e della definizione di report operativi. 

Data lake vs data warehouse: 10 differenze principali

Si potrebbe erroneamente pensare che data lake e data warehouse siano tecnologie sostanzialmente simili: nonostante alcuni elementi condivisi, queste due architetture sono totalmente differenti. 

Vediamo quali sono le 10 differenze tra data lake e data warehouse:

• origine dei dati. Un data lake archivia dati relazionali e non relazionali ottenuti da siti web, app mobili, social media, app aziendali e dispositivi IoT. Un data warehouse archivia dati derivanti da sistemi transazionali, applicazioni line-of-business e database operativi. Nonostante entrambe le strutture supportino un numero illimitato di origini dei dati, il data warehousing richiede uno step aggiuntivo di progettazione dello schema. È possibile, infatti, archiviare solo dati strutturati, mentre per il data lake non esistono requisiti specifici e i dati possono anche essere non strutturati;
• metodo analitico. Mentre un data lake utilizza metodi di data discovery, profiling, analisi predittiva e machine learning, un data warehouse sfrutta la business intelligence, la visualizzazione e i report batch;
• preparazione dati. Un data warehouse necessita del passaggio di elaborazione prima dell’archiviazione. Gli strumenti ETL vengono impiegati per l’esecuzione della pulizia, selezione e strutturazione preventiva dei set di dati. Al contrario, un data lake non richiede la pre-elaborazione, che può essere eseguita ma non è indispensabile. Molto spesso le aziende utilizzano, in caso di data lake, gli strumenti ELT: ovvero caricano i dati nel data lake e li trasformano solo nel momento in cui occorre farlo; 
• risultati delle query. Un data lake ottiene risultati di query molto rapidi, utilizzando uno storage dal costo ridotto. Un data warehouse, invece, ottiene risultati di query rapidi ma dovendo utilizzare uno storage dal costo elevato;
• utilizzo. I data lake archiviano dati senza alcuna finalità predeterminata di utilizzo, supportando così un ampio panorama di casi d’uso (anche analisi generiche). Un data warehouse, al contrario, viene progettato con l’obiettivo di supportare esigenze analitiche predefinite e specifiche, che determinano il processo di archiviazione dei dati e il consumo di memoria;
• qualità dei dati. Un data warehouse risulta essere più affidabile rispetto a un data lake, per quanto riguarda la qualità dei dati. Le funzioni di ordinamento, riepilogo, de-duplicazione e verifica, infatti, essendo eseguite in anticipo, permettono al data warehouse di offrire dati più accurati. In un data lake possono essere inseriti dati duplicati, non verificati o errati, non essendo sempre svolti i dovuti controlli in anticipo;
• schema. Un data warehouse richiede la definizione a priori della struttura dati. I dati vengono strutturati a seconda di questo schema e poi letti nel formato di riferimento. In questo caso, parliamo di schema-on-write. Il data lake, invece, acquisisce i dati nel formato nativo e applica al dato un elemento identificatore e un insieme di metadati. In questo caso, parliamo di schema-on-read.; 
• prestazioni. Il data warehouse viene progettato con il preciso intento di offrire eccellenti prestazioni nell’ambito dell’esecuzione delle query, consentendo la generazione efficiente di report aziendali. Il data warehouse consente di creare pipeline dei dati specifici e immediatamente utilizzabili. I data lake, invece, sono strumenti progettati per offrire il massimo in termine di volume e costo di archiviazione, a discapito delle prestazioni: per accedere ai dati, occorrerà più tempo, ma la quantità di dati disponibile è molto elevata a fronte di una spesa economica inferiore;
• utenti e accessibilità. Il data lake viene utilizzato da data scientist, analisti aziendali e sviluppatori di dati, mentre il data warehouse viene usato soprattutto da analisti aziendali;
• agilità/flessibilità. Un data warehouse, essendo ben strutturato, non è semplice da modificare. Cambiare la sua struttura dati potrebbe essere costoso in termini di risorse e di tempo, ma può garantire la massima solidità e una maggiore semplicità di interrogazione del dato. Il data lake, invece, permette riconfigurazioni semplici dei modelli, delle app live e delle query, consentendo inoltre processi di data analytics più flessibili.

Valutiamo tutte le differenze tra data lake e data warehouse nel seguente schema:

Vantaggi del data lake e data warehouse

Data lake e data warehouse possono offrire prestazioni, caratteristiche e vantaggi differenti. I vantaggi di un data warehouse includono:

• la possibilità di consolidare dati da più fonti;
• analisi storica dei dati;
• massima qualità, precisione e coerenza dei dati;
• ottimizzazione dei processi decisionali;
• separazione dell’elaborazione analitica dai database transazionali (con ottimizzazione parallela di entrambi i sistemi).

Mentre un data lake permette di accedere ai seguenti vantaggi:

• ampliamento delle informazioni cui si ha accesso;
• riduzione dei costi di archiviazione a fronte di un illimitato spazio di storage;
• innumerevoli modalità di interrogazione dei dati;
• possibilità di applicare numerosi tool ai dati durante l’interrogazione;
• riduzione del time-to-market;
• diminuzione dei costi di consolidamento dei dati;
• democratizzazione dell’accesso alle informazioni. 

Esempi di data warehouse e data lake

Data lake e data warehouse: quando usarli? Per comprendere al meglio quali differenze esistono tra data lake e data warehouse, è bene valutare degli esempi concreti delle loro possibili applicazioni. Vediamone alcuni.

Dati non strutturati: ambito sanitario

Nell’ambito sanitario, moltissime informazioni (a partire dalle cartelle cliniche e dalle immagini dei referti radiologici) rappresentano dati non strutturati. In questo caso trovano grande applicazione i data lake, in grado di contenere, integrare e correlare un’immensa quantità di dati altrimenti destinati ad essere depositati in silos applicativi o repository specializzati. Grazie all’utilizzo di strumenti di machine learning, intelligenza artificiale e advanced analytics è possibile ottenere insights utili alla distribuzione delle risorse.

Retail: analisi delle vendite

Il settore retail può ottenere importanti benefici dall’impiego di un data warehouse: sia perché esso consente di analizzare le vendite (il volume, le informazioni in merito, gli sconti e i dati demografici), sia perché permette di intuire e tenere traccia del comportamento dei clienti (monitorando la cronologia degli acquisti, i modelli di utilizzo di un sito web e le interazioni con il servizio clienti). Tutti questi dati rappresentano una fonte importante per la pianificazione di strategie di marketing e per migliorare l’esperienza del cliente. 

Settore travel: la fidelizzazione

Un altro esempio di utilizzo di data lake afferisce al settore travel: in questo caso, lo strumento viene utilizzato per processi analitici della funzione predittiva. Il data lake, infatti, permette di ottenere dati in tempo reale da una molteplicità di fonti. Ciò si traduce in un’ottimizzazione delle performance riguardo la pianificazione di strategie di marketing volte alla fidelizzazione del cliente e per migliorare la user-experience e il customer journey. 

Finanza: decision making

In ambito finanziario, un data warehouse garantisce grandi opportunità avendo la capacità di archiviare informazioni finanziarie strutturate (tassi di crescita dei ricavi, informazioni riguardo il budget, tendenze di spesa). Le informazioni possono contribuire al processo di decision making, allocando le risorse al meglio con la finalità di raggiungere gli obiettivi prefissati. 

Oil & gas: efficienza per le applicazioni analitiche

Il settore oil & gas ha, da sempre, accolto con entusiasmo le innovazioni tecnologiche, dal cloud computing all’IoT. Le organizzazioni impegnate in questo ambito gestiscono un alto volume di dati, provenienti da impianti di distribuzione o di estrazione di petrolio, gas ed energia elettrica. Utilizzare un data lake per organizzare i dati permette di sfruttare al meglio le applicazioni analitiche, ottenendo insights in grado di abbattere le spese operative. È inoltre possibile mantenere la compliance normativa e migliorare la sicurezza all’interno degli stabilimenti.  

Risorse umane: gestione delle informazioni

Un data warehouse trova impiego anche nell’ambito delle risorse umane. Questo strumento, infatti, consente di archiviare le informazioni riguardanti i dipendenti (fasce salariali, valutazioni delle prestazioni, titoli di lavoro), utilizzabili ai fini dell’assunzione o del licenziamento dei dipendenti stessi (o anche per decidere quale lavoratore merita un aumento o una promozione). 

Data warehouse vs data lake vs lakehouse

Il complesso settore del data management richiede una particolare attenzione durante il processo di scelta della migliore soluzione (o della combinazione di strumenti) rispetto alle necessità dell’azienda.

Data lake e data warehouse hanno, come abbiamo visto, una struttura differente: il punto di contatto tra i due strumenti è il data lakehouse. Questa architettura di recente creazione, disponibile su piattaforme come Databricks, fonde il data lake con il data warehouse, fornendo una soluzione efficiente nei costi e flessibile (data lake), ma allo stesso tempo in grado di garantire coerenza e qualità (data warehouse).

Un’alternativa di ultima generazione può, inoltre, essere un data mesh, un tipo di architettura di dati decentralizzata. Questo strumento archivia e organizza il dato sulla base del dominio di business, garantendo più proprietà all’amministratore del dataset.