Что такое Big data engineering, и как развиваться в этой сфере

Как отдельная профессия Big Data Engineering появилась довольно недавно. И даже крупные компании очень часто путают, чем занимается этот специалист, каковы его компетенции и зачем он вообще в организации.

Поэтому в сегодняшней статье мы разберёмся, кто такой Big Data Engineer, чем он занимается и чем отличается от Data Analyst и Data Scientist.  Этот гайд подойдёт людям, которые хотят работать с большими данными и присматриваются к профессии в целом. А также тем, кто просто хочет понять, чем занимаются инженеры данных.

Кто такой Big data engineer

Задачи, которые выполняет инженер больших данных, входят в цикл разработки машинного обучения. Его работа тесно связана с аналитикой данных и data science.

Главная задача Data engineer — построить систему хранения данных, очистить и отформатировать их, а также настроить процесс обновления и приёма данных для дальнейшей работы с ними. Помимо этого, инженер данных занимается непосредственным созданием моделей обработки информации и машинного обучения.

Инженер данных востребован в самых разных сферах: e-commerce, финансах, туризме, строительстве — в любом бизнесе, где есть поток разнообразных данных и потребность их анализировать.

К примеру, при разработке «умного» дома. Создание подобной системы требует считывания и обработки данных с IoT-сенсоров в режиме реального времени. Необходимо, чтобы данные обрабатывались с максимальной быстротой и минимальной задержкой. И даже при падении системы данные должны продолжать накапливаться, а затем и обрабатываться. Разработка системы, которая удовлетворяет этим требованиям, и есть задача инженера данных.

С технической стороны, наиболее частыми задачами инженера данных можно считать:

Разработка процессов конвейерной обработки данных. Это одна из основных задач BDE в любом проекте. Именно создание структуры процессов обработки и их реализация в контексте конкретной задачи. Эти процессы позволяют с максимальной эффективностью осуществлять ETL (extract, transform, load) — изъятие данных, их трансформирование и загрузку в другую систему для последующей обработки. В статичных и потоковых данных эти процессы значительно различаются. Для этого чаще всего используются фреймворки Kafka, Apache Spark, Storm, Flink, а также облачные сервисы Google Cloud и Azure.

Хранение данных. Разработка механизма хранения и доступа к данным — еще одна частая задача дата-инженеров. Нужно подобрать наиболее соответствующий тип баз данных — реляционные или нереляционные, а затем настроить сами процессы.

Обработка данных. Процессы структурирования, изменения типа, очищения данных и поиска аномалий во всех этих алгоритмах. Предварительная обработка может быть частью либо системы машинного обучения, либо системы конвейерной обработки данных.

Разработка инфраструктуры данных. Дата-инженер принимает участие в развёртывании и настройке существующих решений, определении необходимых ресурсных мощностей для программ и систем, построении систем сбора метрик и логов. 

В иерархии работы над данными инженер отвечает за три нижние ступеньки: сбор, обработку и трансформацию данных. 

Что должен знать Data Engineer

• Структуры и алгоритмы данных;

• Особенности хранения информации в SQL и NoSQL базах данных. Наиболее распространённые: MySQL, PostgreSQL, MongoDB, Oracle, HP Vertica, Amazon Redshift;

• ETL-системы (BM WebSphere DataStage; Informatica PowerCenter; Oracle Data Integrator; SAP Data Services; SAS Data Integration Server);

• Облачные сервисы для больших данных Amazon Web Services, Google Cloud Platform, Microsoft Azure;

• Кластеры больших данных на базе Apache и SQL-движки для анализа данных;

• Желательно знать языки программирования (Python, Scala, Java).

Стек умений и навыков инженера больших данных частично пересекается с дата-сайентистом, но в проектах они, скорее, дополняют друг друга.

Data Engineer сильнее в программировании, чем дата-сайентист. А тот, в свою очередь, сильнее в статистике. Сайентист способен разработать модель-прототип обработки данных, а инженер — качественно воплотить её в реальность и превратить код в продукт, который затем будет решать конкретные задачи.

Инженеру не нужны знания в Business Intelligence, а вот опыт разработки программного обеспечения и администрирования кластеров придётся как раз кстати.

Но, несмотря на то что Data Engineer и Data Scientist должны работать в команде, у них бывают конфликты. Ведь сайентист — это по сути потребитель данных, которые предоставляет инженер. И грамотно налаженная коммуникация между ними — залог успешности проекта в целом.

Плюсы и минусы профессии инженера больших данных

Плюсы:

• Отрасль в целом и специальность в частности ещё очень молоды. Особенно в России и странах СНГ. Востребованность специалистов по BDE стабильно растёт, появляется всё больше проектов, для которых нужен именно инженер больших данных. На hh.ru, по состоянию на начало апреля, имеется 768 вакансий. 

• Пока что конкуренция на позиции Big Data Engineer в разы ниже, чем у Data Scientist. Для специалистов с опытом в разработке сейчас наиболее благоприятное время, чтобы перейти в специальность. Для изучения профессии с нуля или почти с нуля — тоже вполне хорошо (при должном старании). Тенденция роста рынка в целом будет продолжаться ближайшие несколько лет, и всё это время будет дефицит хороших спецов.

• Задачи довольно разнообразные — рутина здесь есть, но её довольно немного. В большинстве случаев придётся проявлять изобретательность и применять творческий подход. Любителям экспериментировать тут настоящее раздолье.

Минусы

• Большое многообразие инструментов и фреймворков. Действительно очень большое — и при подготовке к выполнению задачи приходится серьёзно анализировать преимущества и недостатки в каждом конкретном случае. А для этого нужно довольно глубоко знать возможности каждого из них. Да-да, именно каждого, а не одного или нескольких. 

  Уже сейчас есть целых шесть платформ, которые распространены в большинстве проектов.

  Spark — популярный инструмент с богатой экосистемой и либами, для распределенных вычислений, который может использоваться для пакетных и потоковых приложений.
  Flink — альтернатива Spark с унифицированным подходом к потоковым/пакетным вычислениям, получила широкую известность в сообществе разработчиков данных.
  Kafka — сейчас уже полноценная потоковая платформа, способная выполнять аналитику в реальном времени и обрабатывать данные с высокой пропускной способностью. ElasticSearch — распределенный поисковый движок, построенный на основе Apache Lucene.
  PostgreSQL — популярная бд с открытым исходным кодом.
  Redshift — аналитическое решение для баз/хранилищ данных от AWS.

• Без бэкграунда в разработке ворваться в BD Engineering сложно. Подобные кейсы есть, но основу профессии составляют спецы с опытом разработки от 1–2 лет. Да и уверенное владение Python или Scala уже на старте — это мастхэв.

• Работа такого инженера во многом невидима. Его решения лежат в основе работы других специалистов, но при этом не направлены прямо на потребителя. Их потребитель — это Data Scientist и Data Analyst, из-за чего бывает, что инженера недооценивают. А уж изменить реальное и объективное влияние на конечный продукт и вовсе практически невозможно. Но это вполне компенсируется высокой зарплатой.

Как стать Data Engineer и куда расти

Профессия дата-инженера довольно требовательна к бэкграунду. Костяк профессии составляют разработчики на Python и Scala, которые решили уйти в Big Data. В русскоговорящих странах, к примеру, процент использования этих языков в работе с большими данными примерно 50/50. Если знаете Java — тоже хорошо. 

Хорошее знание SQL тоже важно. Поэтому в Data Engineer часто попадают специалисты, которые уже ранее работали с данными: Data Analyst, Business Analyst, Data Scientist. Дата-сайентисту с опытом от 1–2 лет будет проще всего войти в специальность.

Фреймворками можно овладевать в процессе работы, но хотя бы несколько важно знать на хорошем уровне уже в самом начале. 

Дальнейшее развитие для специалистов Big Data Engineers тоже довольно разнообразное. Можно уйти в смежные Data Science или Data Analytics, в архитектуру данных, Devops-специальности. Можно также уйти в чистую разработку на Python или Scala, но так делает довольно малый процент спецов.

Перспективы у профессии просто колоссальные. Согласно данным Dice Tech Job Report 2020, Data Engineering показывает невероятные темпы роста — в 2019 году рынок профессии увеличился на 50 %. Для сравнения: стандартным ростом считается 3–5 %.

В 2020 году темпы замедлились, но всё равно они многократно опережают другие отрасли. Спрос на специальность вырос ещё на 24,8 %. И подобные темпы сохранятся еще на протяжении минимум пяти лет. 

Так что сейчас как раз просто шикарный момент, чтобы войти в профессию Data Engineering с нашим курсом Data Engineering и стать востребованным специалистом в любом серьёзном Data Science проекте. Пока рынок растёт настолько быстро, то возможность найти хорошую работу, есть даже у новичков.

Узнайте, как прокачаться и в других областях работы с данными или освоить их с нуля:

• Профессия Data Scientist

• Профессия Data Analyst

• Курс «Machine Learning и Deep Learning»

• Курс «Алгоритмы и структуры данных»