05.Hadoop概述
1 Hadoop是什么?
Hadoop
是一个由Apache
基金会所开发的分布式系统基础架构- 主要解决,海量数据的存储和海量数据的分析计算问题。
- 广义上来说,
HADOOP
通常是指一个更广泛的概念——HADOOP生态圈
。
2 Hadoop的三大发行版本
发行版本名 | 特点 |
---|---|
Apache |
Apache 版本是最原始(最基础)的版本,对于入门学习最好。 |
Cloudera |
Cloudera 在大型互联网企业中用的较多。 |
Hortonworks |
Hortonworks 文档较好。 |
3 Hadoop的优势
- 高可靠性:
Hadoop
底层维护多个数据副本,所以即使Hadoop
某个计算元素或存储出现故障,也不会导致数据的丢失。 - 高扩展性:在集群间分配任务数据,可方便的扩展数以千计的节点。
- 高效性:在
MapReduce
的思想下,Hadoop
是并行工作的,以加快任务处理速度。 - 高容错性:能够自动将失败的任务重新分配。
4 Hadoop的组成
4.1 Hadoop1.x和Hadoop2.x的对比
Hadoop HDFS
:一个高可靠、高吞吐量的分布式文件系统。
Hadoop MapReduce
:一个分布式的资源调度和离线并行计算框架。
Hadoop Common
:支持其他模块的工具模块(Configuration
、RPC
、序列化机制、日志操作)。
在Hadoop1.x时代,Hadoop中MapReduce同时处理业务逻辑运算和资源的调度,耦合性较大,在Hadoop2.x时代,增加了Yarn。Yarn只负责资源的调度,MapReduce只负责运算。
4.2 HDFS(Hadoop Distributed File System)架构概述
1.NameNode(nn)
:存储文件的元数据,如文件名,文件目录结构,文件属性(生成时间、副本数、文件权限),以及每个文件的块列表和块所在的DataNode
等。
2.DataNode(dn)
:在本地文件系统存储文件块数据,以及数据的校验和。
3.Secondary NameNode(2nn)
:用来监控HDFS
状态的辅助后台程序,每隔一段时间获取HDFS
元数据的快照。
4.3 Yarn架构
1.ResourceManager(rm)
:处理客户端请求、启动/监控ApplicationMaster
、监控NodeManager
、资源分配与调度;
2.NodeManager(nm)
:单个节点上的资源管理、处理来自ResourceManager
的命令、处理来自ApplicationMaster
的命令;
3.ApplicationMaster
:数据切分、为应用程序申请资源,并分配给内部任务、任务监控与容错。
4.Container
:对任务运行环境的抽象,封装了CPU
、内存等多维资源以及环境变量、启动命令等任务运行相关的信息。
4.4 MapReduce架构
MapReduce
将计算过程分为两个阶段:Map
和Reduce
1.Map
阶段并行处理输入数据
2.Reduce
阶段对Map
结果进行汇总
5 Hadoop生态体系
图中涉及的技术名词解释如下:
1)Sqoop
:Sqoop
是一款开源的工具,主要用于在Hadoop
、Hive
与传统的数据库(MySql
)间进行数据的传递,可以将一个关系型数据库(例如 :MySQL
,Oracle
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。
2)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。
3)Kafka
:Kafka
是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统,有如下特性:
(1)通过O(1)
的磁盘数据结构提供消息的持久化,这种结构对于即使数以TB
的消息存储也能够保持长时间的稳定性能。
(2)高吞吐量:即使是非常普通的硬件Kafka
也可以支持每秒数百万的消息。
(3)支持通过Kafka
服务器和消费机集群来分区消息。
(4)支持Hadoop
并行数据加载。
4)Storm
:Storm
用于“连续计算”,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。
5)Spark
:Spark是当前最流行的开源大数据内存计算框架。可以基于Hadoop上存储的大数据进行计算。
6)Oozie
:Oozie
是一个管理Hadoop
作业(job
)的工作流程调度管理系统。
7)Hbase
:HBase
是一个分布式的、面向列的开源数据库。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。
8)Hive
: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。
10)R
语言:R
是用于统计分析、绘图的语言和操作环境。R
是属于GNU
系统的一个自由、免费、源代码开放的软件,它是一个用于统计计算和统计制图的优秀工具。
11)Mahout
:Apache Mahout
是个可扩展的机器学习和数据挖掘库。
12)ZooKeeper
:Zookeeper
是Google
的Chubby
一个开源的实现。它是一个针对大型分布式系统的可靠协调系统,提供的功能包括:配置维护、名字服务、 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。