大数据技术hadoop入门级生态圈介绍

作者: 金光闪闪耶 | 来源:发表于2019-07-01 16:17 被阅读3次

    hadoop 生态概况

    Hadoop是一个由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构。

    用户可以在不了解分布式底层细节的情况下,开发分布式程序。充分利用集群的威力进行高速运算和存储。

    具有可靠、高效、可伸缩的特点。

    Hadoop的核心是YARN,HDFS和Mapreduce

    下图为hadoop的生态系统:

    HDFS(Hadoop分布式文件系统)

    源自于Google的GFS论文,发表于2003年10月,HDFS是GFS克隆版。

    HDFS是Hadoop体系中数据存储管理的基础。它是一个高度容错的系统,能检测和应对硬件故障,用于在低成本的通用硬件上运行。

    HDFS简化了文件的一致性模型,通过流式数据访问,提供高吞吐量应用程序数据访问功能,适合带有大型数据集的应用程序。

    它提供了一次写入多次读取的机制,数据以块的形式,同时分布在集群不同物理机器上。

    Mapreduce(分布式计算框架)

    源自于google的MapReduce论文,发表于2004年12月,Hadoop MapReduce是google MapReduce 克隆版。

    MapReduce是一种分布式计算模型,用以进行大数据量的计算。它屏蔽了分布式计算框架细节,将计算抽象成map和reduce两部分,

    其中Map对数据集上的独立元素进行指定的操作,生成键-值对形式中间结果。Reduce则对中间结果中相同“键”的所有“值”进行规约,以得到最终结果。

    MapReduce非常适合在大量计算机组成的分布式并行环境里进行数据处理。

    JobTracker:Master节点,只有一个,管理所有作业,作业/任务的监控、错误处理等;将任务分解成一系列任务,并分派给TaskTracker。

    TaskTracker:Slave节点,运行Map Task和Reduce Task;并与JobTracker交互,汇报任务状态。

    Map Task:解析每条数据记录,传递给用户编写的map(),并执行,将输出结果写入本地磁盘(如果为map-only作业,直接写入HDFS)。

    Reducer Task:从Map Task的执行结果中,远程读取输入数据,对数据进行排序,将数据按照分组传递给用户编写的reduce函数执行。

    Mapreduce处理流程,以wordCount为例:

    Yarn(分布式资源管理器)

    YARN是下一代MapReduce,即MRv2,是在第一代MapReduce基础上演变而来的,主要是为了解决原始Hadoop扩展性较差,不支持多计算框架而提出的。

    Yarn是下一代 Hadoop 计算平台,yarn是一个通用的运行时框架,用户可以编写自己的计算框架,在该运行环境中运行。

    用于自己编写的框架作为客户端的一个lib,在运用提交作业时打包即可。该框架为提供了以下几个组件:

    资源管理:包括应用程序管理和机器资源管理

    资源双层调度

    容错性:各个组件均有考虑容错性

    扩展性:可扩展到上万个节点

    Zookeeper(分布式协作服务)

    源自Google的Chubby论文,发表于2006年11月,Zookeeper是Chubby克隆版

    解决分布式环境下的数据管理问题:统一命名,状态同步,集群管理,配置同步等。

    Hadoop的许多组件依赖于Zookeeper,它运行在计算机集群上面,用于管理Hadoop操作。

    HBASE(分布式列存数据库)

    源自Google的Bigtable论文,发表于2006年11月,HBase是Google Bigtable克隆版

    HBase是一个建立在HDFS之上,面向列的针对结构化数据的可伸缩、高可靠、高性能、分布式和面向列的动态模式数据库。

    HBase采用了BigTable的数据模型:增强的稀疏排序映射表(Key/Value),其中,键由行关键字、列关键字和时间戳构成。

    HBase提供了对大规模数据的随机、实时读写访问,同时,HBase中保存的数据可以使用MapReduce来处理,它将数据存储和并行计算完美地结合在一起。

    HIVE(数据仓库)

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    由facebook开源,最初用于解决海量结构化的日志数据统计问题。

    Hive定义了一种类似SQL的查询语言(HQL),将SQL转化为MapReduce任务在Hadoop上执行。通常用于离线分析。

    HQL用于运行存储在Hadoop上的查询语句,Hive让不熟悉MapReduce开发人员也能编写数据查询语句,然后这些语句被翻译为Hadoop上面的MapReduce任务。

    Pig(ad-hoc脚本)

    由yahoo!开源,设计动机是提供一种基于MapReduce的ad-hoc(计算在query时发生)数据分析工具

    Pig定义了一种数据流语言—Pig Latin,它是MapReduce编程的复杂性的抽象,Pig平台包括运行环境和用于分析Hadoop数据集的脚本语言(Pig Latin)。

    其编译器将Pig Latin翻译成MapReduce程序序列将脚本转换为MapReduce任务在Hadoop上执行。通常用于进行离线分析。

    Mahout(数据挖掘算法库)

    Mahout起源于2008年,最初是Apache Lucent的子项目,它在极短的时间内取得了长足的发展,现在是Apache的顶级项目。

    Mahout的主要目标是创建一些可扩展的机器学习领域经典算法的实现,旨在帮助开发人员更加方便快捷地创建智能应用程序。

    Mahout现在已经包含了聚类、分类、推荐引擎(协同过滤)和频繁集挖掘等广泛使用的数据挖掘方法。

    除了算法,Mahout还包含数据的输入/输出工具、与其他存储系统(如数据库、MongoDB 或Cassandra)集成等数据

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