大数据应用之双色球算奖平台总体设计数据规模估算篇
作者：张子良
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引子：什么才算大数据？
自从写了上一篇《大数据应用之双色球算奖平台总体设计大纲篇一》，受到许多园友的关注和指导，在此表示感谢，尤其是园友个人知识管理给出的一个评论，让我深思，原文如下“双色球算奖这么简单的活，也称大数据。先生：不是数据多，叫大数据。双色球算奖，用Oracle数据库的索引，1分钟内就算完。关键是人家不想这么快”。话不太好听，尤其是称我为先生那句，但却发人深思，是啊：到底什么是大数据呢？选择双色球算奖作为大数据应用的切入点是否合适呢？然后就是让我诧异的1分钟理论很是吓了我一跳的。
说一下自己的理解吧，大数据是指那些很大的数据集，大到传统的数据库软件工具已经无法采集、存储、管理和分析。大数据既有存储规模方面的考虑，同时也涉及到分析计算规模的考虑。之所以选择双色球算奖平台作为大数据应用的案例，也正是考虑到这两个方面的问题。其一，历史投注明细信息的存储，如果采用传统的关系型数据库，肯定是不合适，无论是分区还是分表，都无法解决根本问题。其二、当前投注规模的情况下，进行快速算奖，所要进行的计算规模肯定也不是一个传统方式能轻易解决的问题。
当然关于具体多大规模的数据才算大数据，目前为止尚未有一个官方的界定阈值的存在，规定超过多少算大数据，低于多少不算大数据的说法。既然没有标准，也就无所谓是与不是，见仁见智，不一而足。
一、概述 业务规则
双色球奖项设置和兑奖规则如下所示：
“双色球”彩票以投注者所选单注投注号码（复式投注按所覆盖的单注计）与当期开出中奖号码相符的球色和个数确定中奖等级：
一等奖：7个号码相符（6个红色球号码和1个蓝色球号码）（红色球号码顺序不限，下同）
二等奖：6个红色球号码相符；
三等奖：5个红色球号码和1个蓝色球号码相符；
四等奖：5个红色球号码或4个红色球号码和1个蓝色球号码相符；
五等奖：4个红色球号码或3个红色球号码和1个蓝色球号码相符；
六等奖：1个蓝色球号码相符（有无红色球号码相符均可）。
二、数据对象分析
既然是数据规模的评估，我们要解决的首先就是数据对象的确认。针对双色球算奖平台，我们需要关注那些数据对象呢？按照矛盾论的观点，事物的矛盾分为主要矛盾和次要矛盾，其中主要矛盾起决定性作用。所以在这里我们只考虑双色球算奖平台涉及的最主要的数据对象，而不考虑其他细节问题。
数据对象主要包括以下几个方面：
（1）销量统计：包括全国、分省市、销售网点的销量汇总统计数据。
（2）中奖统计：包括全国、分省市、销售网点的各奖项的中奖注数汇总统计数据。
（3）开奖号码：包括每一期开奖号码信息。
（4）奖金信息：包括每一期次各奖项奖金多少的统计数据。
（5）选注明细：当前期次选注明细数据。
（6）选注历史明细：历史期次选注明细数据。
（7）中奖选注明细：当前期中奖选注明细数据。
（8）中奖选注历史明细：历史中奖选注明细数据。
如果从存储规模和计算规模两个维度分别考虑，针对销量统计、中奖统计和奖金信息，我们需要关注的是计算规模；针对选注明细、选注历史我们要关注的则是存储规模。
三、存储规模评估
3.1 数据结构
针对双色球算奖平台而言，所有需要存储的数据中，选注历史明细信息的存储是规模最大的，根据目前双色球每一期次的平均销量来看，需要存储的每一期次选注明细信息约为2亿条记录。每一选注需要存储的信息包括：站号、操作员、流水号、销售期、有效期、销售时间、金额、投注明细（多条）、开奖时间和附加码。具体如下图所示：
为简化我们的分析，我们将复式投注和胆拖投注明细拆分成单式投注进行存储，具体数据结构如下：
| 序号 | 字段名称 | 类型 | 长度 |
| 1 | 期次 | Char | 7（YYYYMMN） |
| 2 | 站号 | Char | 8（全国唯一） |
| 3 | 流水号 | Char | 6（右侧补零） |
| 4 | Red1 | char | 2（左侧补零） |
| 5 | Red2 | Char | 2（左侧补零） |
| 6 | Red3 | Char | 2（左侧补零） |
| 7 | Red4 | Char | 2（左侧补零） |
| 8 | Red5 | Char | 2（左侧补零） |
| 9 | Red6 | Char | 2（左侧补零） |
| 10 | Blue | char | 2（左侧补零） |
按照简化后的数据存储，单注明细需要的存储空间=35字节，每一期次需要存储的绝对数据规模=200000000*35/1024/1024=6675.7M。如果单从这个角度来看，数据存储规模还真的不算大。但是考虑到RDMS表的存储和访问，无论是采用分区，还是分表，能够实现的其实只是把数据塞进去，至于，读出来，如何读出来则将会是一个悲剧。不要告诉我用索引，用索引需要付出的代价是什么，我想有更多的人比我清楚。
3.2 测试环境
| 项 | 值 | 备注 |
| 操作系统 | Windows XP |
|
| 数据库 | Sybase15.7 |
|
| CPU | T5550 | 双核1.83 |
| 内存 | 2G |
|
| 硬盘 | 200G |
|
3.3 测试结果-无索引插入
| 轮次 | 插入记录数 | 耗时 |
| 第一轮 | 200w | 15分03秒 |
| 第二轮 | 200w | 18分05秒 |
| 第三轮 | 200w | 19分04秒 |
3.4 数据库空间-1000w记录数据库空间
四、计算规模评估
这部分设计到具体采用的算法，但是无论采用何种算法，2亿次规模的数据遍历是必须的，之前园友提到的方法其实很好，根据开奖号码，设计中奖选注表，利用待兑奖数据进行组合ID比较，然后得出目标选注。然后进行奖项层次的细分，思路很好，可是有没有想到过2亿次乘以目标中奖选注表项个数的计算规模有是多少次呢。如果采用SQL的方式，时间呢，又需要多少的时间？有数据有真相，正在跑相关的测试案例。至少目前看到的结果，很不理想。
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