大数据概述
作者:互联网
一、列举Hadoop生态的各个组件及其功能、以及各个组件之间的相互关系,以图呈现并加以文字描述。
1.Hadoop Common是Hadoop体系最底层的一个模块,为Hadoop各个子模块提供各种工具,比如系统配置工具Configuration、远程调用RPC、序列化机制和日志操作等等,是其他模块的基础。
2.HDFS是Hadoop分布式文件系统缩写,它是Hadoop的基石。HDFS是一个具备高度容错性的文件系统,适合部署在廉价的机器上,它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。
3.YARN是统一资源管理和调度平台。它解决了上一代Hadoop资源利用率低和不能兼容异构的计算框架等多种问题。提供了资源隔离方案和双调度器的实现。
4.MapReduce是一种编程模型,利用函数式编程思想,将对数据集的过程分为Map和Reduce两个阶段。MapReduce的这种编程模型非常适合进行分布式计算。Hadoop提供MapReduce的计算框架,实现了这种编程模型,用户可以通过Java\C++\Python\PHP等多种语言进行编程。
5.Spark是加州伯克利大学AMP实验室开发的新一代计算框架,对迭代计算有很大优势,与MapReduce相比性能提升明显,并且可以和Yarn集成,并且还提供了SparkSQL组件。
6.HBase来源于Google的Bigtable论文,HBase是一个分布式的,面向列族的开源数据库。采用了Bigtable的数据模型–列族。HBase擅长大规模数据的随机、实时读写访问。
7.Zookeeper作为一个分布式服务框架,是基于Fast Paxos算法实现,解决分布式系统中一致性的问题。提供了配置维护,名字服务,分布式同步,组服务等。
8.Hive最早是facebook开发并使用的,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表,提供简单的SQL查询功能。并将SQL转为MapReduce作业运行。其有点就是学习成本低。降低了Hadoop的使用门槛。
9.Pig与Hive类似,也是对大数据集进行分析和评估的工具,不同于Hive的是Pig提供了一种高层的,面向领域的抽象语言Pig Latin.同样Pig也可以将Pig Latin转化为MapReduce作业。相比与SQL,Pig Latin更加灵活,但学习成本更高。
10.Impala是Cloudera公司开发,可以对存储HDFS、HBase的海量数据提供交互查询的SQL接口。除了和Hive使用相同的统一存储平台,Impala也使用相同的元数据,SQL语法,ODBC驱动程序和用户界面。Impala还提供了一个熟悉的面向批量或者实时查询的统一平台。Impala的特点是查询非常迅速,其性能大幅度领先于Hive。Impala并不是基于MapReduce的,它的定位是OLAP,是Google的新三驾马车之一Dremel的开源实现。
11.Mahout是一个机器学习和数据挖掘库,它利用MapReduce编程模型实现k-means,Native,Bayes,Collaborative Filtering等经典的机器学习算法,并使其具有良好的可扩展性。
12.Flume是Cloudera提供的一个高可用,高可靠,分布式的海量日志采集、聚合和传输系统,Flume支持在日志系统中定制各类数据发送方,用于数据收集,同时Flume提供对数据进行简单处理并写到各个数据接收方的能力。
13.Sqoop是SQL to Hadoop的缩写,主要作用在于结构化的数据存储与Hadoop之间进行数据双向交换,也就是说,Sqoop可以将关系型数据库的数据导入到HDFS、Hive、也可以从HDFS、Hive导出到关系型数据库中。Sqoop利用了Hadoop的优点,整个导入导出都是由MapReduce计算框架实现并行化,非常高效。
14.Kafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统。具有分布式、高可用的特性,在大数据系统里被广泛使用,如果把大数据系统比作一台机器,那么kafka就是前端总线,它连接了平台中的各个组件。
二、对比Hadoop与Spark的优缺点
1、
Hadoop和Spark都是并行计算,两者都是用MR模型进行计算
Hadoop一个作业称为一个Job,Job里面分为Map Task和Reduce Task阶段,每个Task都在自己的进程中运行,当Task结束时,进程也会随之结束;
Spark用户提交的任务称为application,一个application对应一个SparkContext,app中存在多个job,每触发一次action操作就会产生一个job。这些job可以并行或串行执行,每个job中有多个stage,stage是shuffle过程中DAGScheduler通过RDD之间的依赖关系划分job而来的,每个stage里面有多个task,组成taskset,由TaskScheduler分发到各个executor中执行;executor的生命周期是和app一样的,即使没有job运行也是存在的,所以task可以快速启动读取内存进行计算。
2、
1)Spark对标于Hadoop中的计算模块MR,但是速度和效率比MR要快得多;
(2)Spark没有提供文件管理系统,所以,它必须和其他的分布式文件系统进行集成才能运作,它只是一个计算分析框架,专门用来对分布式存储的数据进行计算处理,它本身并不能存储数据;
(3)Spark可以使用Hadoop的HDFS或者其他云数据平台进行数据存储,但是一般使用HDFS;
(4)Spark可以使用基于HDFS的HBase数据库,也可以使用HDFS的数据文件,还可以通过jdbc连接使用Mysql数据库数据;Spark可以对数据库数据进行修改删除,而HDFS只能对数据进行追加和全表删除;
(5)Spark数据处理速度秒杀Hadoop中MR;
(6)Spark处理数据的设计模式与MR不一样,Hadoop是从HDFS读取数据,通过MR将中间结果写入HDFS;然后再重新从HDFS读取数据进行MR,再刷写到HDFS,这个过程涉及多次落盘操作,多次磁盘IO,效率并不高;而Spark的设计模式是读取集群中的数据后,在内存中存储和运算,直到全部运算完毕后,再存储到集群中;
(7)Spark是由于Hadoop中MR效率低下而产生的高效率快速计算引擎,批处理速度比MR快近10倍,内存中的数据分析速度比Hadoop快近100倍(源自官网描述);
(8)Spark中RDD一般存放在内存中,如果内存不够存放数据,会同时使用磁盘存储数据;通过RDD之间的血缘连接、数据存入内存中切断血缘关系等机制,可以实现灾难恢复,当数据丢失时可以恢复数据;这一点与Hadoop类似,Hadoop基于磁盘读写,天生数据具备可恢复性;
(9)Spark引进了内存集群计算的概念,可在内存集群计算中将数据集缓存在内存中,以缩短访问延迟,对7的补充;
(10)Spark中通过DAG图可以实现良好的容错。
3、
(1)Spark基于RDD,数据并不存放在RDD中,只是通过RDD进行转换,通过装饰者设计模式,数据之间形成血缘关系和类型转换;
(2)Spark用scala语言编写,相比java语言编写的Hadoop程序更加简洁;
(3)相比Hadoop中对于数据计算只提供了Map和Reduce两个操作,Spark提供了丰富的算子,可以通过RDD转换算子和RDD行动算子,实现很多复杂算法操作,这些在复杂的算法在Hadoop中需要自己编写,而在Spark中直接通过scala语言封装好了,直接用就ok;
(4)Hadoop中对于数据的计算,一个Job只有一个Map和Reduce阶段,对于复杂的计算,需要使用多次MR,这样涉及到落盘和磁盘IO,效率不高;而在Spark中,一个Job可以包含多个RDD的转换算子,在调度时可以生成多个Stage,实现更复杂的功能;
(5)Hadoop中中间结果存放在HDFS中,每次MR都需要刷写-调用,而Spark中间结果存放优先存放在内存中,内存不够再存放在磁盘中,不放入HDFS,避免了大量的IO和刷写读取操作;
(6)Hadoop适合处理静态数据,对于迭代式流式数据的处理能力差;Spark通过在内存中缓存处理的数据,提高了处理流式数据和迭代式数据的性能;
4、
Hadoop适合处理离线的静态的大数据;
Spark适合处理离线的流式的大数据;
三、如何实现Hadoop与Spark的统一部署?
由于Hadoop MapReduce、HBase、Storm和Spark等,都可以运行在资源管理框架YARN之上,因此,可以在YARN之上进行统一部署
标签:HDFS,Hadoop,概述,内存,MR,Spark,数据 来源: https://www.cnblogs.com/zhb1009/p/15941803.html