Spark基础知识梳理

目录

一、基础简介

二、spark四大特点

1、速度快

2、易使用

3、通用性强

4、运行方式

三、spark框架模块

四、运行方式

五、spark的架构角色

六、总结


一、基础简介


Spark是一种通用的大数据计算框架,使用了内存内运算技术。今天加米谷大数据就来简单介绍一下Spark的简史。
Spark的简史
1、2009年,Spark诞生于伯克利大学AMPLab,属于伯克利大学的研究性项目;
2、2010 年,通过BSD 许可协议正式对外开源发布;
3、2012年,Spark第一篇论文发布,第一个正式版(Spark 0.6.0)发布;
4、2013年,成为了Aparch基金项目;发布Spark Streaming、Spark Mllib(机器学习)、Shark(Spark on Hadoop);
5、2014 年,Spark 成为 Apache 的顶级项目; 5 月底 Spark1.0.0 发布;发布 Spark Graphx(图计算)、Spark SQL代替Shark;
6、2015年,推出DataFrame(大数据分析);2015年至今,Spark在国内IT行业变得愈发火爆,大量的公司开始重点部署或者使用Spark来替代MapReduce、Hive、Storm等传统的大数据计算框架;
7、2016年,推出dataset(更强的数据分析手段);
8、2017年,structured streaming 发布;
9、2018年,Spark2.4.0发布,成为全球最大的开源项目。

基本组件
Spark Core;Spark 核心 API,提供 DAG 分布式内存计算框架
Spark SQL:提供交互式查询 API
Spark Streaming:实时流处理
SparkML:机器学习 API
Spark Graphx:图形计算

二、spark四大特点

1、速度快


由于Apache Spark支持内存计算,
并且通过DAG(有向无环图)执行引擎支持无环数据流,
所以官方宣称其在内存中的运算速度要比Hadoop的MapReduce快100倍,在硬盘中要快10倍。

Spark处理数据与MapReduce处理数据相比,有如下两个不同点:
·Spark处理数据时,可以将中间处理结果数据存储到内存中
·spark提供非常丰富的算子(API),可以做到复杂人在一个spark程序中完成,也是以线程方式进行计算并非mapreduce的进程

2、易使用


spark支持了包括Java、Scala、Python、R和SQL语言在内的多种语言。
为了兼容Spark2.x企业级应用场景,Spark仍然持续更新Spark2版本


3、通用性强


spark Core API(核心模块):支持R,SQL,Python,Scala,Java等语言
在Spark的基础(核心模块)上,Spark还提供了包括Spark SQL+DataFrames、Spark Streaming、MLib(机器学习)及GraphX(图计算)在内的多个工具库


4、运行方式


Spark支持多种运行方式,包括在Hadoop和Mesos上,也支持Standalone的独立运行模式,同时也可以运行在云Kubernets(Spark2.3开始支持)上
对于数据源而言,Spark支持从HDFS、HBase、Cassandra及Kafka等多种途径获取和数据
i、文件系统:localFS、HDFS、Hive、text、parquet、orc、jsion、csv
ii、数据库RDBMs:mysql、Oracle、mssql
iii、NOsql数据库:Hbase、ES、Redis
iv、消息对象:kafka

三、spark框架模块


整个模块包含:sparkcore、spark SQL、spark streaming、sparkgrphx、spark MLib而后四项建立在核心引擎之上的
Spark Core:spark的核心,Spark核心功能均由Spark Core模块提供,是Spark运行的基础。Spark Core以RDD为数据抽象,提供python、Java、Scala、R语言的API,可以编程进行海量离线数据批处理计算。
SparkSQL:基于SparkCore之上,提供结构化数据的处理模块。SparkSQL支持以sql语言对数据进行处理,sparkSQL本身针对离线计算场景。同时基于SparkSQL,Spark提供StructuredStreaming模块,可以以SparkSQL为基础,进行数据的流计算。
SparkStreaming:以SparkCore为基础,提供数据的流计算功能。
MLib:以SparkCore为基础,进行机器学习计算,内置了大量的机器学习库和API算法等,方便用户以分布式计算的模式继续宁机器学习计算。
Graphx:以SparkCore为基础,进行图计算,提供额大量的图计算API,方便用于以分布式计算模式进行图计算。

四、运行方式


spark提供多种运行模式,包括:
本地模式(单机)LOCAL 开发测试:
本地模式就是以一个独立的进程,通过其内部的多个线程来模拟整个Spark运行时环境
Standalone模式(集群)
spark中的各个角色以独立进行的形式存在,并组成Spark集群环境
HadoopYARN模式(集群)
Spark中的各个角色运行在YARN的容器内部,并组成Spark集群环境。
KUbernetes模式(容器集群)
Spark中的各个角色运行在KUbernetes的容器内部并组成Spark集群环境
云服务模式(运行在云平台上)

五、spark的架构角色


YRAN主要有4类角色,从2个层面去看:
资源管理层面
·集群资源管理者(MASTER):ResourceManager
·单机资源管理者(Worker):NodeManager

任务计算层面
·单任务管理者(Master):ApplicationMaster
·单任务执行者(Worker):Task(容器内计算框架的工作角色)

SPARK角色:
资源层面:
MASTER角色:集群资源管理者
Workerde的角色:单机资源管理者

任务运行层面:
Driver:单个任务的管理
Executor角色:单个任务的计算(worker干活的)

注:正常情况下Executor是干活的角色,不过再特殊场景下(local模式)Driver可以即管理又干活

六、总结


spark解决的问题:
海量数据的计算,可以进行离线批处理以及实时流计算

spark模块:
sparkcore、SQL、流计算(SparkStreaming)、图计算(Graphx)、机器学习(MLib)

spark特点:
速度快、使用简单、通用性强、多模式运行

spark运行模式
本地模式
集群模式
云模式

spark的运行角色
MASTER:集群资源管理者(类同ResourceManager)
worker:单机资源管理者(类同NodeManager)
Driver:单任务管理者(类同ApplicationMaster)
Executor:单任务执行者(类同YARN容器内的Task)

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