『壹』 大數據方面核心技術有哪些
簡單來說,從大數據的生命周期來看,無外乎四個方面:大數據採集、大數據預處理、大數據存儲、大數據分析,共同組成了大數據生命周期里最核心的技術,下面分開來說:
大數據採集
資料庫採集:流行的有Sqoop和ETL,傳統的關系型資料庫MySQL和Oracle 也依然充當著許多企業的數據存儲方式。當然了,目前對於開源的Kettle和Talend本身,也集成了大數據集成內容,可實現hdfs,hbase和主流Nosq資料庫之間的數據同步和集成。
網路數據採集:一種藉助網路爬蟲或網站公開API,從網頁獲取非結構化或半結構化數據,並將其統一結構化為本地數據的數據採集方式。
文件採集:包括實時文件採集和處理技術flume、基於ELK的日誌採集和增量採集等等。
大數據預處理
數據清理:指利用ETL等清洗工具,對有遺漏數據(缺少感興趣的屬性)、噪音數據(數據中存在著錯誤、或偏離期望值的數據)、不一致數據進行處理。
數據集成:是指將不同數據源中的數據,合並存放到統一資料庫的,存儲方法,著重解決三個問題:模式匹配、數據冗餘、數據值沖突檢測與處理。
數據轉換:是指對所抽取出來的數據中存在的不一致,進行處理的過程。它同時包含了數據清洗的工作,即根據業務規則對異常數據進行清洗,以保證後續分析結果准確性。
數據規約:是指在最大限度保持數據原貌的基礎上,最大限度精簡數據量,以得到較小數據集的操作,包括:數據方聚集、維規約、數據壓縮、數值規約、概念分層等。
大數據存儲,指用存儲器,以資料庫的形式,存儲採集到的數據的過程,包含三種典型路線:
大數據採集,即對各種來源的結構化和非結構化海量數據,所進行的採集。
大數據預處理,指的是在進行數據分析之前,先對採集到的原始數據所進行的諸如「清洗、填補、平滑、合並、規格化、一致性檢驗」等一系列操作,旨在提高數據質量,為後期分析工作奠定基礎。數據預處理主要包括四個部分:數據清理、數據集成、數據轉換、數據規約。
1、基於MPP架構的新型資料庫集群
採用Shared Nothing架構,結合MPP架構的高效分布式計算模式,通過列存儲、粗粒度索引等多項大數據處理技術,重點面向行業大數據所展開的數據存儲方式。具有低成本、高性能、高擴展性等特點,在企業分析類應用領域有著廣泛的應用。
較之傳統資料庫,其基於MPP產品的PB級數據分析能力,有著顯著的優越性。自然,MPP資料庫,也成為了企業新一代數據倉庫的最佳選擇。
2、基於Hadoop的技術擴展和封裝
基於Hadoop的技術擴展和封裝,是針對傳統關系型資料庫難以處理的數據和場景(針對非結構化數據的存儲和計算等),利用Hadoop開源優勢及相關特性(善於處理非結構、半結構化數據、復雜的ETL流程、復雜的數據挖掘和計算模型等),衍生出相關大數據技術的過程。
伴隨著技術進步,其應用場景也將逐步擴大,目前最為典型的應用場景:通過擴展和封裝 Hadoop來實現對互聯網大數據存儲、分析的支撐,其中涉及了幾十種NoSQL技術。
3、大數據一體機
這是一種專為大數據的分析處理而設計的軟、硬體結合的產品。它由一組集成的伺服器、存儲設備、操作系統、資料庫管理系統,以及為數據查詢、處理、分析而預安裝和優化的軟體組成,具有良好的穩定性和縱向擴展性。
四、大數據分析挖掘
從可視化分析、數據挖掘演算法、預測性分析、語義引擎、數據質量管理等方面,對雜亂無章的數據,進行萃取、提煉和分析的過程。
1、可視化分析
可視化分析,指藉助圖形化手段,清晰並有效傳達與溝通信息的分析手段。主要應用於海量數據關聯分析,即藉助可視化數據分析平台,對分散異構數據進行關聯分析,並做出完整分析圖表的過程。
具有簡單明了、清晰直觀、易於接受的特點。
2、數據挖掘演算法
數據挖掘演算法,即通過創建數據挖掘模型,而對數據進行試探和計算的,數據分析手段。它是大數據分析的理論核心。
數據挖掘演算法多種多樣,且不同演算法因基於不同的數據類型和格式,會呈現出不同的數據特點。但一般來講,創建模型的過程卻是相似的,即首先分析用戶提供的數據,然後針對特定類型的模式和趨勢進行查找,並用分析結果定義創建挖掘模型的最佳參數,並將這些參數應用於整個數據集,以提取可行模式和詳細統計信息。
3、預測性分析
預測性分析,是大數據分析最重要的應用領域之一,通過結合多種高級分析功能(特別統計分析、預測建模、數據挖掘、文本分析、實體分析、優化、實時評分、機器學習等),達到預測不確定事件的目的。
幫助分用戶析結構化和非結構化數據中的趨勢、模式和關系,並運用這些指標來預測將來事件,為採取措施提供依據。
4、語義引擎
語義引擎,指通過為已有數據添加語義的操作,提高用戶互聯網搜索體驗。
5、數據質量管理
指對數據全生命周期的每個階段(計劃、獲取、存儲、共享、維護、應用、消亡等)中可能引發的各類數據質量問題,進行識別、度量、監控、預警等操作,以提高數據質量的一系列管理活動。
以上是從大的方面來講,具體來說大數據的框架技術有很多,這里列舉其中一些:
文件存儲:Hadoop HDFS、Tachyon、KFS
離線計算:Hadoop MapRece、Spark
流式、實時計算:Storm、Spark Streaming、S4、Heron
K-V、NOSQL資料庫:HBase、Redis、MongoDB
資源管理:YARN、Mesos
日誌收集:Flume、Scribe、Logstash、Kibana
消息系統:Kafka、StormMQ、ZeroMQ、RabbitMQ
查詢分析:Hive、Impala、Pig、Presto、Phoenix、SparkSQL、Drill、Flink、Kylin、Druid
分布式協調服務:Zookeeper
集群管理與監控:Ambari、Ganglia、Nagios、Cloudera Manager
數據挖掘、機器學習:Mahout、Spark MLLib
數據同步:Sqoop
任務調度:Oozie
『貳』 Kylin 與 Spark SQL相比,有哪些差異和優勢
SparkSQL本質上是基於DAG模型的MPP。而Kylin核心是Cube(多維立方體)。關於MPP和Cube預處理的差異,重復如下:
>
MPP [1]
的基本思路是增加機器來並行計算,從而提高查詢速度。比如掃描8億記錄一台機器要處理1小時,但如果用100台機器來並行處理,就只要一分鍾不到。再配合
列式存儲和一些索引,查詢可以更快返回。要注意這里在線運算量並沒有減小,8億條記錄還是要掃描一次,只是參與的機器多了,所以快了。
>
MOLAP Cube [2][3]
是一種預計算技術,基本思路是預先對數據作多維索引,查詢時只掃描索引而不訪問原始數據從而提速。8億記錄的一個3維索引可能只有幾萬條記錄,規模大大縮
小,所以在線計算量大大減小,查詢可以很快。索引表也可以採用列存儲,並行掃描等MPP常用的技術。但多維索引要對多維度的各種組合作預計算,離線建索引
需要較大計算量和時間,最終索引也會佔用較多磁碟空間。
除
了有無預處理的差異外,SparkSQL與Kylin對數據集大小的偏好也不一樣。如果數據可以基本放入內存,Spark的內存緩存會讓SparkSQL
有好的表現。但對於超大規模的數據集,Spark也不能避免頻繁的磁碟讀寫,性能會大幅下降。反過來Kylin的Cube預處理會大幅減小在線數據規模,
對於超大規模數據更有優勢。
『叄』 大數據雲計算好不好學習
說一下大數據的四個典型的特徵:
數據量大;
數據類型繁多,(結構化、非結構化文本、日誌、視頻、圖片、地理位置等);
商業價值高,但需要在海量數據之上,通過數據分析與機器學習快速的挖掘出來;
處理時效性高,海量數據的處理需求不再局限在離線計算當中。
第一章:Hadoop
在大數據存儲和計算中Hadoop可以算是開山鼻祖,現在大多開源的大數據框架都依賴Hadoop或者與它能很好的兼容。
關於Hadoop,你至少需要搞清楚這些是什麼:
自己學會如何搭建Hadoop,先讓它跑起來。建議先使用安裝包命令行安裝,不要使用管理工具安裝。現在都用Hadoop 2.0。
目錄操作命令;上傳、下載文件命令;提交運行MapRece示常式序;打開Hadoop WEB界面,查看Job運行狀態,查看Job運行日誌。知道Hadoop的系統日誌在哪裡。
以上完成之後,就應該去了解他們的原理了:
MapRece:如何分而治之;HDFS:數據到底在哪裡,究竟什麼才是副本;
Yarn到底是什麼,它能幹什麼;NameNode到底在幹些什麼;Resource Manager到底在幹些什麼;
如果有合適的學習網站,視頻就去聽課,如果沒有或者比較喜歡書籍,也可以啃書。當然最好的方法是先去搜索出來這些是干什麼的,大概有了概念之後,然後再去聽視頻。
第二章:更高效的WordCount
在這里,一定要學習SQL,它會對你的工作有很大的幫助。
就像是你寫(或者抄)的WordCount一共有幾行代碼?但是你用SQL就非常簡單了,例如:
SELECT word,COUNT(1) FROM wordcount GROUP BY word;
這便是SQL的魅力,編程需要幾十行,甚至上百行代碼,而SQL一行搞定;使用SQL處理分析Hadoop上的數據,方便、高效、易上手、更是趨勢。不論是離線計算還是實時計算,越來越多的大數據處理框架都在積極提供SQL介面。
另外就是SQL On Hadoop之Hive於大數據而言一定要學習的。
什麼是Hive?
官方解釋如下:The Apache Hive data warehouse software facilitates reading, writing, and managing large datasets residing in distributed storage and queried using SQL syntax。
為什麼說Hive是數據倉庫工具,而不是資料庫工具呢?
有的朋友可能不知道數據倉庫,數據倉庫是邏輯上的概念,底層使用的是資料庫,數據倉庫中的數據有這兩個特點:最全的歷史數據(海量)、相對穩定的;所謂相對穩定,指的是數據倉庫不同於業務系統資料庫,數據經常會被更新,數據一旦進入數據倉庫,很少會被更新和刪除,只會被大量查詢。而Hive,也是具備這兩個特點,因此,Hive適合做海量數據的數據倉庫工具,而不是資料庫工具。
了解了它的作用之後,就是安裝配置Hive的環節,當可以正常進入Hive命令行是,就是安裝配置成功了。
了解Hive是怎麼工作的
學會Hive的基本命令:
創建、刪除表;載入數據到表;下載Hive表的數據;
MapRece的原理(還是那個經典的題目,一個10G大小的文件,給定1G大小的內存,如何使用Java程序統計出現次數最多的10個單詞及次數);
HDS讀寫數據的流程;向HDFS中PUT數據;從HDFS中下載數據;
自己會寫簡單的MapRece程序,運行出現問題,知道在哪裡查看日誌;
會寫簡單的Select、Where、group by等SQL語句;
Hive SQL轉換成MapRece的大致流程;
Hive中常見的語句:創建表、刪除表、往表中載入數據、分區、將表中數據下載到本地;
從上面的學習,你已經了解到,HDFS是Hadoop提供的分布式存儲框架,它可以用來存儲海量數據,MapRece是Hadoop提供的分布式計算框架,它可以用來統計和分析HDFS上的海量數據,而Hive則是SQL On Hadoop,Hive提供了SQL介面,開發人員只需要編寫簡單易上手的SQL語句,Hive負責把SQL翻譯成MapRece,提交運行。
此時,你的」大數據平台」是這樣的:那麼問題來了,海量數據如何到HDFS上呢?
第三章:數據採集
把各個數據源的數據採集到Hadoop上。
3.1 HDFS PUT命令
這個在前面你應該已經使用過了。put命令在實際環境中也比較常用,通常配合shell、python等腳本語言來使用。建議熟練掌握。
3.2 HDFS API
HDFS提供了寫數據的API,自己用編程語言將數據寫入HDFS,put命令本身也是使用API。
實際環境中一般自己較少編寫程序使用API來寫數據到HDFS,通常都是使用其他框架封裝好的方法。比如:Hive中的INSERT語句,Spark中的saveAsTextfile等。建議了解原理,會寫Demo。
3.3 Sqoop
Sqoop是一個主要用於Hadoop/Hive與傳統關系型資料庫,Oracle、MySQL、SQLServer等之間進行數據交換的開源框架。就像Hive把SQL翻譯成MapRece一樣,Sqoop把你指定的參數翻譯成MapRece,提交到Hadoop運行,完成Hadoop與其他資料庫之間的數據交換。
自己下載和配置Sqoop(建議先使用Sqoop1,Sqoop2比較復雜)。了解Sqoop常用的配置參數和方法。
使用Sqoop完成從MySQL同步數據到HDFS;使用Sqoop完成從MySQL同步數據到Hive表;如果後續選型確定使用Sqoop作為數據交換工具,那麼建議熟練掌握,否則,了解和會用Demo即可。
3.4 Flume
Flume是一個分布式的海量日誌採集和傳輸框架,因為「採集和傳輸框架」,所以它並不適合關系型資料庫的數據採集和傳輸。Flume可以實時的從網路協議、消息系統、文件系統採集日誌,並傳輸到HDFS上。
因此,如果你的業務有這些數據源的數據,並且需要實時的採集,那麼就應該考慮使用Flume。
下載和配置Flume。使用Flume監控一個不斷追加數據的文件,並將數據傳輸到HDFS;Flume的配置和使用較為復雜,如果你沒有足夠的興趣和耐心,可以先跳過Flume。
3.5 阿里開源的DataX
現在DataX已經是3.0版本,支持很多數據源。
第四章:把Hadoop上的數據搞到別處去
Hive和MapRece進行分析了。那麼接下來的問題是,分析完的結果如何從Hadoop上同步到其他系統和應用中去呢?其實,此處的方法和第三章基本一致的。
HDFS GET命令:把HDFS上的文件GET到本地。需要熟練掌握。
HDFS API:同3.2.
Sqoop:同3.3.使用Sqoop完成將HDFS上的文件同步到MySQL;使用Sqoop完成將Hive表中的數據同步到MySQL。
如果你已經按照流程認真完整的走了一遍,那麼你應該已經具備以下技能和知識點:
知道如何把已有的數據採集到HDFS上,包括離線採集和實時採集;
知道sqoop是HDFS和其他數據源之間的數據交換工具;
知道flume可以用作實時的日誌採集。
從前面的學習,對於大數據平台,你已經掌握的不少的知識和技能,搭建Hadoop集群,把數據採集到Hadoop上,使用Hive和MapRece來分析數據,把分析結果同步到其他數據源。
接下來的問題來了,Hive使用的越來越多,你會發現很多不爽的地方,特別是速度慢,大多情況下,明明我的數據量很小,它都要申請資源,啟動MapRece來執行。
第五章:SQL
其實大家都已經發現Hive後台使用MapRece作為執行引擎,實在是有點慢。因此SQL On Hadoop的框架越來越多,按我的了解,最常用的按照流行度依次為SparkSQL、Impala和Presto.這三種框架基於半內存或者全內存,提供了SQL介面來快速查詢分析Hadoop上的數據。
我們目前使用的是SparkSQL,至於為什麼用SparkSQL,原因大概有以下吧:使用Spark還做了其他事情,不想引入過多的框架;Impala對內存的需求太大,沒有過多資源部署。
5.1 關於Spark和SparkSQL
什麼是Spark,什麼是SparkSQL。
Spark有的核心概念及名詞解釋。
SparkSQL和Spark是什麼關系,SparkSQL和Hive是什麼關系。
SparkSQL為什麼比Hive跑的快。
5.2 如何部署和運行SparkSQL
Spark有哪些部署模式?
如何在Yarn上運行SparkSQL?
使用SparkSQL查詢Hive中的表。Spark不是一門短時間內就能掌握的技術,因此建議在了解了Spark之後,可以先從SparkSQL入手,循序漸進。
關於Spark和SparkSQL,如果你認真完成了上面的學習和實踐,此時,你的」大數據平台」應該是這樣的。
第六章:數據多次利用
請不要被這個名字所誘惑。其實我想說的是數據的一次採集、多次消費。
在實際業務場景下,特別是對於一些監控日誌,想即時的從日誌中了解一些指標(關於實時計算,後面章節會有介紹),這時候,從HDFS上分析就太慢了,盡管是通過Flume採集的,但Flume也不能間隔很短就往HDFS上滾動文件,這樣會導致小文件特別多。
為了滿足數據的一次採集、多次消費的需求,這里要說的便是Kafka。
關於Kafka:什麼是Kafka?Kafka的核心概念及名詞解釋。
如何部署和使用Kafka:使用單機部署Kafka,並成功運行自帶的生產者和消費者例子。使用Java程序自己編寫並運行生產者和消費者程序。Flume和Kafka的集成,使用Flume監控日誌,並將日誌數據實時發送至Kafka。
如果你認真完成了上面的學習和實踐,此時,你的」大數據平台」應該是這樣的。
這時,使用Flume採集的數據,不是直接到HDFS上,而是先到Kafka,Kafka中的數據可以由多個消費者同時消費,其中一個消費者,就是將數據同步到HDFS。
如果你已經認真完整的學習了以上的內容,那麼你應該已經具備以下技能和知識點:
為什麼Spark比MapRece快。
使用SparkSQL代替Hive,更快的運行SQL。
使用Kafka完成數據的一次收集,多次消費架構。
自己可以寫程序完成Kafka的生產者和消費者。
從前面的學習,你已經掌握了大數據平台中的數據採集、數據存儲和計算、數據交換等大部分技能,而這其中的每一步,都需要一個任務(程序)來完成,各個任務之間又存在一定的依賴性,比如,必須等數據採集任務成功完成後,數據計算任務才能開始運行。如果一個任務執行失敗,需要給開發運維人員發送告警,同時需要提供完整的日誌來方便查錯。
第七章:越來越多的分析任務
不僅僅是分析任務,數據採集、數據交換同樣是一個個的任務。這些任務中,有的是定時觸發,有點則需要依賴其他任務來觸發。當平台中有幾百上千個任務需要維護和運行時候,僅僅靠crontab遠遠不夠了,這時便需要一個調度監控系統來完成這件事。調度監控系統是整個數據平台的中樞系統,類似於AppMaster,負責分配和監控任務。
7.1 Apache Oozie
Oozie是什麼?有哪些功能?
Oozie可以調度哪些類型的任務(程序)?
Oozie可以支持哪些任務觸發方式?
安裝配置Oozie。
7.2 其他開源的任務調度系統
Azkaban,light-task-scheler,Zeus,等等。另外,我這邊是之前單獨開發的任務調度與監控系統,具體請參考《大數據平台任務調度與監控系統》。
第八章:我的數據要實時
在第六章介紹Kafka的時候提到了一些需要實時指標的業務場景,實時基本可以分為絕對實時和准實時,絕對實時的延遲要求一般在毫秒級,准實時的延遲要求一般在秒、分鍾級。對於需要絕對實時的業務場景,用的比較多的是Storm,對於其他准實時的業務場景,可以是Storm,也可以是Spark Streaming。當然,如果可以的話,也可以自己寫程序來做。
8.1 Storm
什麼是Storm?有哪些可能的應用場景?
Storm由哪些核心組件構成,各自擔任什麼角色?
Storm的簡單安裝和部署。
自己編寫Demo程序,使用Storm完成實時數據流計算。
8.2 Spark Streaming
什麼是Spark Streaming,它和Spark是什麼關系?
Spark Streaming和Storm比較,各有什麼優缺點?
使用Kafka + Spark Streaming,完成實時計算的Demo程序。
至此,你的大數據平台底層架構已經成型了,其中包括了數據採集、數據存儲與計算(離線和實時)、數據同步、任務調度與監控這幾大模塊。接下來是時候考慮如何更好的對外提供數據了。
第九章:數據要對外
通常對外(業務)提供數據訪問,大體上包含以下方面。
離線:比如,每天將前一天的數據提供到指定的數據源(DB、FILE、FTP)等;離線數據的提供可以採用Sqoop、DataX等離線數據交換工具。
實時:比如,在線網站的推薦系統,需要實時從數據平台中獲取給用戶的推薦數據,這種要求延時非常低(50毫秒以內)。根據延時要求和實時數據的查詢需要,可能的方案有:HBase、Redis、MongoDB、ElasticSearch等。
OLAP分析:OLAP除了要求底層的數據模型比較規范,另外,對查詢的響應速度要求也越來越高,可能的方案有:Impala、Presto、SparkSQL、Kylin。如果你的數據模型比較規模,那麼Kylin是最好的選擇。
即席查詢:即席查詢的數據比較隨意,一般很難建立通用的數據模型,因此可能的方案有:Impala、Presto、SparkSQL。
這么多比較成熟的框架和方案,需要結合自己的業務需求及數據平台技術架構,選擇合適的。原則只有一個:越簡單越穩定的,就是最好的。
『肆』 大數據和大數據開發有什麼區別
大數據指純粹的大量數據;大數據開發指從大量數據中找到有用的信息加以開發利用。