大数据架构体系结构及开源组件

Hadoop

HDFS：大数据存储
Mapreduce：大数据计算 - 批量计算

Spark：计算引擎,速度快于Hadoop

Hbase：存储对形式和格式；查询非常快，与Hive比较

Zookeeper：管理「小动物」

Nutch：分布式数据采集

Storm：内存计算，流式计算

R

Hive: 提供交互式查询，基于MapReduce

Impala: 同交互，速度快于Hive，

麒麟

大数据架构体系

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Linux基本操作命令

cd 绝对路径/相对路径
cd ./ 当前目录下
cd ../ 进入当前目录的上一级
ll （List the list）
-l 列出数据串
-a 列出全部文件（包括隐藏文件）
-d （directory）
-h 显示文件大小，不同单位 kb、mb
-R 递归列出
cp&mv（copy & move相当于剪切和复制操作）
cp -a file1 file2 连同file1的所有特性把文件复制为file2
cp file1 file2 dir1 将文件file1、file2复制到dir目录下
mv -f 强制覆盖（force）
mv -i 若目标文件存在，就询问是否执行覆盖操作
rm （remove）参数如下
-f 强制删除
-r 递归删除，最常用于目录删除
-i 互动模式，在删除是会询问用户是否删除
示例：rm -rf file
ps & netstat & kill
netstat 用于查看网络端口状态
ps 用于把某个时间点的进程运行情况显示出来 ps即process
kill 用于向某个工作或者某个进程（PID）传递结束信号
tar 打包压缩，参数如下
-c 新建打包文件
-t 查看打包文件的内容包含那些文件名
-x 解压缩
-j 通过bzip2进行压缩/解压缩
-z 通过gzip进行压缩/解压缩

示例：tar -zxf hadoop-2.7.2.tar.gz hadoop-2.7.2
备注： pwd 显示当前目录
clear 清屏
ls -l 等价于 ll

Hadoop基础

Introduction

Hadoop运行模式

M/S架构

• Master：主结点，运行NameNode、ResourceManager服务进程

• Slave：从节点，运行DataNode，NodeManager服务进程

服务进程举例

HDFS架构

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运行模式

• 单机模式

• 伪分布模式

• 分布式模式

安装

HDFS

默认副本：3个
块Block ：128M一个，当一个Block挂掉了，会自动补充到3个
SecondaryNameNode(SNN): 冷备份

image

​

FS Shell命令介绍

appendToFile
cat
cp
get
ls
mv
mkdir
rm

YARN

YARN的产生背景

MRv1

• 编程模型 map阶段（输入数据解析，再输出到本地（I/O）） 和 reduce阶段

• 数据处理引擎： MapTask 和 ReduceTask

• 运行时环境： JobTracker（资源管理和作业控制）和TaskTracker接受JT命令并具体执行（

• 局限性
  1)扩展性差：（JobTracker兼具资源管理及作业调度，容易负载过大）
  2)可靠性差：（Master/Slave架构中，Master的单点故障）主从架构，主结点故障
  3）资源利用率低：（slot资源分配模型：粗粒度的分配单位，实际用不到一个单位）
  4）无法支持多种计算平台：离线计算

MRv2

• 编程模型、数据处理引擎，与MRv1是一样到

• 运行时环境：YARN（资源管理）和ApplicationMaster（作业控制）（MRv2是运行与YARN之上计算的MapReduce计算框架）

YARN：支持多种计算框架的资源管理器

YARN基本架构

• YARN的基本组成结构（主从架构）

1） ResourceManager： 全局的资源管理器，负责整个集群的资源管理、分配和调度
2）Scheduler（调度器）：纯调度器、默认下是Fair Scheduler
3）NodeManager：对每一个Slave上的资源和任务做管理。包括
i. 定时的向 RM 汇报 HeartBeat（资源的使用情况和 Container 的运行状态）
ii.接受来自 AM 的启动/停止的请求
4)Container：动态的资源分配单位（相对于 MRv1 中 Slot）
5)ApplicationMaster（应用程序管理器）：每个APP都会包含一个AM，
AM的功能包括：

1. 向RM申请资源（用Container）
2. 将任务做进一步的分配
3. 与NM通信启动/体制任务
4. 跟踪每一个Task的运行状态（包括Failed后的操作）

YARN的基本组成结构

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• YARN的通信协议

1. Client 与 RM 通信的协议， ApplicationClientProtocol，作业的提交、应用程序的状态
2. AM 与 RM 通信协议， ApplicationMasterProtocol， 向 RM 注册 AM，申请资源
3. AM 与 NM 通信协议， ContainerManagementProtocol，启动/停止 Container
4. RM 与 NM 通信协议， ResourceTracker，汇报 Slave 节点的资源信息，包括 Container 的状态

YARN的通信协议

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YARN的工作流程：为不同的计算框架提供统一的资源管理

短作业：会结束的，例如数据处理

长作业：不会结束的，例如系统服务

资源：内存、磁盘、CPU、网络

具体步骤

1. 提交任务

2. RM 与 NM 通信， 申请Container运行AM

3. AM启动成功后，向RM注册自己

4. AM申请应用资源

5. 与NM通信，申请各个作业需对应的Container

6. 运行作业

7. 作业结果返回

8. 注销自己

YARN的工作流程

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