Hadoop、HDFS、MapReduce、Habse、Spark、Yarn是干什么的?

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。Hadoop实现了一个分布式文件系统(Hadoop Distributed File System),其中一个组件是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

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  2. Hadoop 2.0
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HDFS

HDFS(Hadoop Distributed FileSystem)的设计本质上是为了大量的数据能横跨成百上千台机器,但是你看到的是一个文件系统而不是很多文件系统。比如你说我要获取/hdfs/tmp/file1的数据,你引用的是一个文件路径,但是实际的数据存放在很多不同的机器上。你作为用户,不需要知道这些,就好比在单机上你不关心文件分散在什么磁道什么扇区一样。

MapReduce

考虑如果你要统计一个巨大的文本文件存储在类似HDFS上,你想要知道这个文本里各个词的出现频率。你启动了一个MapReduce程序。Map分配文本文件至不同机器,Reduce收集每台机器上词出现频率并汇整。

Yarn

有了这么多乱七八糟的工具,都在同一个集群上运转,大家需要互相尊重有序工作。所以另外一个重要组件是,调度系统。现在最流行的是Yarn。从开源角度看,YARN的提出,从一定程度上弱化了多计算框架的优劣之争。YARN是在Hadoop MapReduce基础上演化而来的,在MapReduce时代,很多人批评MapReduce不适合迭代计算和流失计算,于是出现了Spark和Storm等计算框架,而这些系统的开发者则在自己的网站上或者论文里与MapReduce对比,鼓吹自己的系统多么先进高效,而出现了YARN之后,则形势变得明朗:MapReduce只是运行在YARN之上的一类应用程序抽象,Spark和Storm本质上也是,他们只是针对不同类型的应用开发的,没有优劣之别,各有所长,合并共处,而且,今后所有计算框架的开发,不出意外的话,也应是在YARN之上。这样,一个以YARN为底层资源管理平台,多种计算框架运行于其上的生态系统诞生了。

Hive、Pig

MapReduce的程序写起来真麻烦。他们希望简化这个过程。这就好比你有了汇编语言,虽然你几乎什么都能干了,但是你还是觉得繁琐。你希望有个更高层更抽象的语言层来描述算法和数据处理流程。于是就有了Pig和Hive。Pig是接近脚本方式去描述MapReduce,Hive则用的是SQL。它们把脚本和SQL语言翻译成MapReduce程序,丢给计算引擎去计算,而你就从繁琐的MapReduce程序中解脱出来,用更简单更直观的语言去写程序了。

Tez、Spark

Hive在MapReduce上运行得先把SQL语言翻译成MapReduce程序,运行起来很慢。。但是数据分析,人们总是希望能跑更快一些。比如我希望看过去一个小时内多少人在某个页面驻足,分别停留了多久,对于一个巨型网站海量数据下,这个处理过程也许要花几十分钟甚至很多小时。Hive on Tez / Spark和SparkSQL。它们的设计理念是,MapReduce慢,但是如果我用新一代通用计算引擎Tez或者Spark来跑SQL,那我就能跑的更快。而且用户不需要维护两套系统。

Storm、Streaming

如果我是一个类似微博的公司,我希望显示不是24小时热博,我想看一个不断变化的热播榜,更新延迟在一分钟之内,上面的手段都将无法胜任。于是又一种计算模型被开发出来,这就是Streaming(流)计算。Storm是最流行的流计算平台。流计算的思路是,如果要达到更实时的更新,我何不在数据流进来的时候就处理了?比如还是词频统计的例子,我的数据流是一个一个的词,我就让他们一边流过我就一边开始统计了。流计算很牛逼,基本无延迟,但是它的短处是,不灵活,你想要统计的东西必须预先知道,毕竟数据流过就没了,你没算的东西就无法补算了。因此它是个很好的东西,但是无法替代上面数据仓库和批处理系统。

Hive、Hbase

你可以简单理解为,hive是文件的视图,hbase是建了索引的key-value表。

  1. Hive中的表是纯逻辑表,就只是表的定义等,即表的元数据。Hive本身不存储数据,它完全依赖HDFS和MapReduce。这样就可以将结构化的数据文件映射为为一张数据库表,并提供完整的SQL查询功能,并将SQL语句最终转换为MapReduce任务进行运行。 而HBase表是物理表,适合存放非结构化的数据。
  2. Hive是基于MapReduce来处理数据,而MapReduce处理数据是基于行的模式;HBase处理数据是基于列的而不是基于行的模式,适合海量数据的随机访问。
  3. HBase的表是疏松的存储的,因此用户可以给行定义各种不同的列;而Hive表是稠密型,即定义多少列,每一行有存储固定列数的数据。
  4. Hive使用Hadoop来分析处理数据,而Hadoop系统是批处理系统,因此不能保证处理的低迟延问题;而HBase是近实时系统,支持实时查询。
  5. Hive不提供row-level的更新,它适用于大量append-only数据集(如日志)的批任务处理。而基于HBase的查询,支持和row-level的更新。
  6. Hive提供完整的SQL实现,通常被用来做一些基于历史数据的挖掘、分析。而HBase不适用与有join,多级索引,表关系复杂的应用场景。

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。

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