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大数据工程师 Hadoop生态技术架构
2019-04-14 13:06:27 】 浏览:11
Tags:数据 工程师 Hadoop 生态 技术 架构

Expert knowledge of big data frameworks (e.g.

Hadoop, HDFS, MapReduce, Hive, HBase, Pig, Spark, Kafka)

(1)Hadoop,Hive,Presto,HBase

(2)Kafka,Storm,Spark,Flink

e.g.

Hadoop, Mapreduce, Hive, Storm, Spark, kylin,scribe, kafka, hbase, canal,sqoop etc;

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1.Hadoop

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。

[1]Hadoop实现了一个分布式文件系统(Hadoop Distributed File System),简称HDFS。HDFS有高容错性的特点,并且设计用来部署在低廉的(low-cost)硬件上;而且它提供高吞吐量(high throughput)来访问应用程序的数据,适合那些有着超大数据集(large data set)的应用程序。HDFS放宽了(relax)POSIX的要求,可以以流的形式访问(streaming access)文件系统中的数据。

Hadoop的框架最核心的设计就是:HDFS和MapReduce。HDFS为海量的数据提供了存储,而MapReduce则为海量的数据提供了计算。[2]

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2.HDFS

Hadoop分布式文件系统(HDFS)被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统。它和现有的分布式文件系统有很多共同点。但同时,它和其他的分布式文件系统的区别也是很明显的。HDFS是一个高度容错性的系统,适合部署在廉价的机器上。HDFS能提供高吞吐量的数据访问,非常适合大规模数据集上的应用。HDFS放宽了一部分POSIX约束,来实现流式读取文件系统数据的目的。HDFS在最开始是作为Apache Nutch搜索引擎项目的基础架构而开发的。HDFS是Apache Hadoop Core项目的一部分。

HDFS有着高容错性(fault-tolerant)的特点,并且设计用来部署在低廉的(low-cost)硬件上。而且它提供高吞吐量(high throughput)来访问应用程序的数据,适合那些有着超大数据集(large data set)的应用程序。HDFS放宽了(relax)POSIX的要求(requirements)这样可以实现流的形式访问(streaming access)文件系统中的数据。

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3.MapReduce

MapReduce是一种编程模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。概念"Map(映射)"和"Reduce(归约)",是它们的主要思想,都是从函数式编程语言里借来的,还有从矢量编程语言里借来的特性。它极大地方便了编程人员在不会分布式并行编程的情况下,将自己的程序运行在分布式系统上。 当前的软件实现是指定一个Map(映射)函数,用来把一组键值对映射成一组新的键值对,指定并发的Reduce(归约)函数,用来保证所有映射的键值对中的每一个共享相同的键组。

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4.Hive SQL

hive是基于Hadoop的一个数据仓库工具,可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表,并提供简单的sql查询功能,可以将sql语句转换为MapReduce任务进行运行。 其优点是学习成本低,可以通过类SQL语句快速实现简单的MapReduce统计,不必开发专门的MapReduce应用,十分适合数据仓库的统计分析。

Hive是建立在 Hadoop 上的数据仓库基础构架。它提供了一系列的工具,可以用来进行数据提取转化加载(ETL),这是一种可以存储、查询和分析存储在 Hadoop 中的大规模数据的机制。Hive 定义了简单的类 SQL 查询语言,称为 HQL,它允许熟悉 SQL 的用户查询数据。同时,这个语言也允许熟悉 MapReduce 开发者的开发自定义的 mapper 和 reducer 来处理内建的 mapper 和 reducer 无法完成的复杂的分析工作。

Hive 没有专门的数据格式。 Hive 可以很好的工作在 Thrift 之上,控制分隔符,也允许用户指定数据格式。

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5.HBase hadoop database

HBase是一个分布式的、面向列的开源数据库,该技术来源于 Fay Chang 所撰写的Google论文“Bigtable:一个结构化数据的分布式存储系统”。就像Bigtable利用了Google文件系统(File System)所提供的分布式数据存储一样,HBase在Hadoop之上提供了类似于Bigtable的能力。HBase是Apache的Hadoop项目的子项目。HBase不同于一般的关系数据库,它是一个适合于非结构化数据存储的数据库。另一个不同的是HBase基于列的而不是基于行的模式。

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6.Pig Data flow

Pig是一种数据流语言和运行环境,用于检索非常大的数据集。为大型数据集的处理提供了一个更高层次的抽象。Pig包括两部分:一是用于描述数据流的语言,称为Pig Latin;二是用于运行Pig Latin程序的执行环境。

Apache Pig 是一个高级过程语言,适合于使用 Hadoop 和 MapReduce 平台来查询大型半结构化数据集。通过允许对分布式数据集进行类似 SQL 的查询,Pig 可以简化 Hadoop 的使用。[1]

用MapReduce进行数据分析。当业务比较复杂的时候,使用MapReduce将会是一个很复杂的事情,比如你需要对数据进行很多预处理或转换,以便能够适应MapReduce的处理模式。另一方面,编写MapReduce程序,发布及运行作业都将是一个比较耗时的事情。Pig的出现很好的弥补了这一不足。Pig能够让你专心于数据及业务本身,而不是纠结于数据的格式转换以及MapReduce程序的编写。本质是上来说,当你使用Pig进行处理时,Pig本身会在后台生成一系列的MapReduce操作来执行任务,但是这个过程对用户来说是透明的。

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7.sqoop RDBMS

Sqoop(发音:skup)是一款开源的工具,主要用于在Hadoop(Hive)与传统的数据库(mysql、postgresql...)间进行数据的传递,可以将一个关系型数据库(例如 : MySQL ,Oracle ,Postgres等)中的数据导进到Hadoop的HDFS中,也可以将HDFS的数据导进到关系型数据库中。

Sqoop项目开始于2009年,最早是作为Hadoop的一个第三方模块存在,后来为了让使用者能够快速部署,也为了让开发人员能够更快速的迭代开发,Sqoop独立成为一个Apache项目。

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8.Zookeeper

ZooKeeper是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,是Google的Chubby一个开源的实现,是Hadoop和Hbase的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件,提供的功能包括:配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。

ZooKeeper的目标就是封装好复杂易出错的关键服务,将简单易用的接口和性能高效、功能稳定的系统提供给用户。

ZooKeeper包含一个简单的原语集,[1]提供Java和C的接口。

ZooKeeper代码版本中,提供了分布式独享锁、选举、队列的接口,代码在zookeeper-3.4.3\src\recipes。其中分布锁和队列有Java和C两个版本,选举只有Java版本。

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9.Kafka

Kafka是由Apache软件基金会开发的一个开源流处理平台,由ScalaJava编写。Kafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统,它可以处理消费者规模的网站中的所有动作流数据。 这种动作(网页浏览,搜索和其他用户的行动)是在现代网络上的许多社会功能的一个关键因素。 这些数据通常是由于吞吐量的要求而通过处理日志和日志聚合来解决。 对于像Hadoop一样的日志数据和离线分析系统,但又要求实时处理的限制,这是一个可行的解决方案。Kafka的目的是通过Hadoop的并行加载机制来统一线上和离线的消息处理,也是为了通过集群来提供实时的消息。

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10.ElasticSearch

ElasticSearch是一个基于Lucene的搜索服务器。它提供了一个分布式多用户能力的全文搜索引擎,基于RESTful web接口。Elasticsearch是用Java开发的,并作为Apache许可条款下的开放源码发布,是当前流行的企业级搜索引擎。设计用于云计算中,能够达到实时搜索,稳定,可靠,快速,安装使用方便。

我们建立一个网站或应用程序,并要添加搜索功能,但是想要完成搜索工作的创建是非常困难的。我们希望搜索解决方案要运行速度快,我们希望能有一个零配置和一个完全免费的搜索模式,我们希望能够简单地使用JSON通过HTTP来索引数据,我们希望我们的搜索服务器始终可用,我们希望能够从一台开始并扩展到数百台,我们要实时搜索,我们要简单的多租户,我们希望建立一个云的解决方案。因此我们利用Elasticsearch来解决所有这些问题及可能出现的更多其它问题。

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11.Storm https://www.oschina.net/p/twitter-storm

Twitter将Storm正式开源了,这是一个分布式的、容错的实时计算系统,它被托管在GitHub上,遵循 Eclipse Public License 1.0。Storm是由BackType开发的实时处理系统,BackType现在已在Twitter麾下。GitHub上的最新版本是Storm 0.8.0,基本是用Clojure写的。

Storm为分布式实时计算提供了一组通用原语,可被用于“流处理”之中,实时处理消息并更新数据库。这是管理队列及工作者集群的另一种方式。 Storm也可被用于“连续计算”(continuous computation),对数据流做连续查询,在计算时就将结果以流的形式输出给用户。它还可被用于“分布式RPC”,以并行的方式运行昂贵的运算。 Storm的主工程师Nathan Marz表示:

Storm可以方便地在一个计算机集群中编写与扩展复杂的实时计算,Storm用于实时处理,就好比Hadoop用于批处理。Storm保证每个消息都会得到处理,而且它很快——在一个小集群中,每秒可以处理数以百万计的消息。更棒的是你可以使用任意编程语言来做开发。

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12.Spark

Apache Spark 是专为大规模数据处理而设计的快速通用的计算引擎。Spark是UC Berkeley AMP lab (加州大学伯克利分校的AMP实验室)所开源的类Hadoop MapReduce的通用并行框架,Spark,拥有Hadoop MapReduce所具有的优点;但不同于MapReduce的是——Job中间输出结果可以保存在内存中,从而不再需要读写HDFS,因此Spark能更好地适用于数据挖掘与机器学习等需要迭代的MapReduce的算法。

Spark 是一种与 Hadoop 相似的开源集群计算环境,但是两者之间还存在一些不同之处,这些有用的不同之处使 Spark 在某些工作负载方面表现得更加优越,换句话说,Spark 启用了内存分布数据集,除了能够提供交互式查询外,它还可以优化迭代工作负载。

Spark 是在 Scala 语言中实现的,它将 Scala 用作其应用程序框架。与 Hadoop 不同,Spark 和 Scala 能够紧密集成,其中的 Scala 可以像操作本地集合对象一样轻松地操作分布式数据集。

尽管创建 Spark 是为了支持分布式数据集上的迭代作业,但是实际上它是对 Hadoop 的补充,可以在 Hadoop 文件系统中并行运行。通过名为 Mesos 的第三方集群框架可以支持此行为。Spark 由加州大学伯克利分校 AMP 实验室 (Algorithms, Machines, and People Lab) 开发,可用来构建大型的、低延迟的数据分析应用程序。

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13.Flink

Apache Kylin 是一个开源的分布式的 OLAP 分析引擎,来自 eBay 公司开发,基于 Hadoop 提供 SQL 接口和 OLAP 接口,支持 TB 到 PB 级别的数据量。

Kylin 分布式计算引擎 http://kylin.apache.org/cn/docs15/

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14.Presto

Presto是Facebook开发的数据查询引擎,可对250PB以上的数据进行快速地交互式分析。

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15.Scribe

Scribe是Facebook开源的日志收集系统,在Facebook内部已经得到的应用。它能够从各种日志源上收集日志,存储到一个中央存储系统(可以是NFS,分布式文件系统等)上,以便于进行集中统计分析处理。https://scribe.com/

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16.flume

Flume是Cloudera提供的一个高可用的,高可靠的,分布式的海量日志采集、聚合和传输的系统,Flume支持在日志系统中定制各类数据发送方,用于收集数据;同时,Flume提供对数据进行简单处理,并写到各种数据接受方(可定制)的能力。

当前Flume有两个版本Flume 0.9X版本的统称Flume-og,Flume1.X版本的统称Flume-ng。由于Flume-ng经过重大重构,与Flume-og有很大不同,使用时请注意区分。

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17.Thrift

Thrift是一种接口描述语言和二进制通讯协议,它被用来定义和创建跨语言的服务。它被当作一个远程过程调用(RPC)框架来使用,是由Facebook为“大规模跨语言服务开发”而开发的。

IBM一个简单的 Thrift 实例 https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-apachethrift/index.html

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18.Scala

Scala是一门多范式的编程语言,一种类似java的编程语言[1],设计初衷是实现可伸缩的语言[2]、并集成面向对象编程函数式编程的各种特性。

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19 Yarn

Apache Hadoop YARN (Yet Another Resource Negotiator,另一种资源协调者)是一种新的 Hadoop 资源管理器,它是一个通用资源管理系统,可为上层应用提供统一的资源管理和调度,它的引入为集群在利用率、资源统一管理和数据共享等方面带来了巨大好处。

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20 关于CDH和Cloudera Manager

CDH (Cloudera's Distribution, including Apache Hadoop),是Hadoop众多分支中的一种,由Cloudera维护,基于稳定版本的Apache Hadoop构建,并集成了很多补丁,可直接用于生产环境。

Cloudera Manager则是为了便于在集群中进行Hadoop等大数据处理相关的服务安装和监控管理的组件,对集群中主机、Hadoop、Hive、Spark等服务的安装配置管理做了极大简化。

End!


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