必知的大数据处理框架技术
学会使用大数据处理框架
学会使用大数据处理框架
随着互联网的迅速发展和信息化时代的到来,大数据的产生和应用越来越广泛。对于企业和组织来说,如何高效地处理和分析大数据已经成为重要的课题。为了满足这一需求,大数据处理框架应运而生。本文将介绍大数据处理框架的概念、常见的大数据处理框架以及学会使用大数据处理框架的方法。
一、大数据处理框架的概念
大数据处理框架是指一套用于处理大数据的工具、技术和方法的集合。它能够帮助企业和组织处理海量、高速、多样化的数据,并从中获得有价值的信息和洞见。大数据处理框架的出现,极大地提高了数据的处理效率和分析能力,为企业决策和业务发展提供了重要支持。
二、常见的大数据处理框架
1. Apache Hadoop
Apache Hadoop是最常见和流行的开源大数据处理框架之一。它包括分布式文件系统HDFS和分布式计算模型MapReduce。Hadoop的核心思想是将数据分布式存储和计算,通过将任务分解为多个小任务并行执行,提高数据处理的效率和可靠性。
2. Apache Spark
Apache Spark是另一个强大的大数据处理框架。相比于Hadoop的MapReduce模型,Spark拥有更快的内存计算和更灵活的编程接口。
Spark支持多种编程语言,如Scala、Java和Python,可以进行实时数
据处理、机器学习和图计算等任务。
3. Apache Flink
Apache Flink是一个开源的流处理和批处理框架。它能够处理实时、连续的数据流,并支持容错性和低延迟的处理。Flink提供了高级的流
开源大数据处理框架技术综述
开源大数据处理框架技术综述
随着移动设备、云计算、物联网、人工智能等技术的迅猛发展,数据量呈爆炸式增长,如何高效地处理大数据成为了新时代的挑战。而开源的大数据处理框架技术,给企业和科研人员提供了一
种低成本、高效率、可扩展、可定制的数据处理解决方案。
一、Hadoop
Hadoop是由Apache基金会开发的一个开源框架,主要用于分
布式存储和处理海量数据。它采用了分布式计算、容错机制等多
种技术,能够快速高效地处理大规模数据。Hadoop主要包含两个
核心模块,即Hadoop Distributed File System(HDFS)和MapReduce。HDFS是分布式文件系统,支持用户在集群中存储和
访问数据,MapReduce则是一种分布式计算框架,能够将大数据
集分成多个小片段,并行地进行计算。Hadoop生态系统中还有很
多与之配套的工具和框架,如Hive、Pig、Mahout、Zookeeper等。
二、Spark
Spark是另一种开源大数据处理框架,主要用于对海量数据进
行分布式计算和处理。它是对Hadoop MapReduce计算模型的一种改进和升级。相比Hadoop MapReduce,Spark更加高效、灵活、
可扩展性强。Spark提供了一种基于内存的计算模型,能够快速处
理数据,并且支持多种数据源和格式。Spark生态系统中还有很多
与之配套的工具和框架,如Spark SQL、Spark Streaming、MLlib 等。
三、Flink
Flink是由Apache基金会开发的另一种开源大数据处理框架,
必知的大数据处理框架技术
这5种必知的大数据处理框架技术,你的项目应该使用哪种?
本文将介绍大数据系统一个最基本的组件:处理框架。处理框架负责对系统中的数据进行计算,例如处理从非易失存储中读取的数据,或处理刚刚摄入到系统中的数据。数据的计算则是指从大量单一数据点中提取信息和见解的过程。
作者:佚名来源:大数据杂谈|2016-11-30 13:37
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本文将介绍大数据系统一个最基本的组件:处理框架。处理框架负责对系统中的数据进行计算,例如处理从非易失存储中读取的数据,或处理刚刚摄入到系统中的数据。数据的计算则是指从大量单一数据点中提取信息和见解的过程。
下文将介绍这些框架:
仅批处理框架:
Apache Hadoop
仅流处理框架:
Apache Storm
Apache Samza
混合框架:
Apache Spark
Apache Flink
大数据处理框架是什么?
处理框架和处理引擎负责对数据系统中的数据进行计算。虽然“引擎”和“框架”之间的区别没有什么权威的定义,但大部分时候可以将前者定义为实际负责处理数据操作的组件,后者则可定义为承担类似作用的一系列组件。
例如Apache Hadoop可以看作一种以MapReduce作为默认处理引擎的处理框架。引擎和框架通常可以相互替换或同时使用。例如另一个框架Apache Spark可以纳入Hadoop并取代MapReduce。组件之间的这种互操作性是大数据系统灵活性如此之高的原因之一。
虽然负责处理生命周期内这一阶段数据的系统通常都很复杂,但从广义层面来看它们的目标是非常一致的:通过对数据执行操作提高理解能力,揭示出数据蕴含的模式,并针对复杂互动获得见解。
大数据处理框架的使用方法与注意事项
大数据处理框架的使用方法与注意事项
随着大数据时代的来临,各行各业都面临着海量数据的挑战,处理这些海量数据变得愈发困难和复杂。为了解决这个问题,大数据处理框架应运而生。大数据处理框架是一种用来处理大规模数据的软件架构,它能够帮助我们高效地处理、管理和分析海量数据。本文将介绍大数据处理框架的使用方法以及需要注意的事项。
一、常见的大数据处理框架
1. Apache Hadoop:Apache Hadoop是目前最流行的开源大数据处理框架之一。它主要由HDFS(Hadoop分布式文件系统)和MapReduce两个核心组件组成。HDFS负责数据的存储和管理,而MapReduce则负责数据的处理和计算。使用Hadoop时,需要编写MapReduce程序来处理数据,这对于开发人员来说需要一定的编程技巧。
2. Apache Spark:Apache Spark是一种快速、通用的大数据处理引擎。它支持多种编程语言,例如Java、Scala和Python,并提供了丰富的API,可以用于数据处理、机器学习和图计算等各种场景。相比于Hadoop,Spark的性能更高,使用起来更加灵活。
3. Apache Storm:Apache Storm是一个实时大数据处理框架,主要用于流式数据处理。它具有低延迟、高可靠性等特点,可以
实时处理流式数据,并将结果输出到多个目的地。Storm提供了简
单易用的API,可以用于构建实时的数据分析和处理系统。
二、大数据处理框架的使用方法
1. 设计数据处理流程:在使用大数据处理框架之前,首先需要
Java框架中的大数据处理方式
Java框架中的大数据处理方式在当今数据爆炸的时代,大数据处理成为了一个重要的技术挑战。Java作为一种通用的编程语言,在大数据处理方面也有着自己的框架
和工具。本文将介绍Java框架中的一些常见大数据处理方式,并讨论
它们的特点和应用场景。
一、Apache Hadoop
Apache Hadoop 是一个开源的分布式计算框架,它提供了一种可靠、可扩展的方式来处理大规模数据的存储和处理。Hadoop 的核心组件包
括Hadoop 分布式文件系统(HDFS)和MapReduce计算模型。
1. HDFS
Hadoop 分布式文件系统(HDFS)是一种设计用于运行在集群上的
分布式文件系统。它将大文件切分成多个块,并存储在不同的节点上。HDFS 具有高容错性和高可扩展性,适用于大规模数据的存储和访问。
2. MapReduce
MapReduce 是一种用于在大规模集群上进行并行计算的编程模型。
它将大规模的数据集划分为多个小的数据块,并通过Map和Reduce两个阶段处理数据。Map 阶段将数据划分为键值对并进行处理,Reduce
阶段将相同键的数据聚合处理。MapReduce 模型适合于需要对大规模
数据进行分布式处理的场景。
二、Apache Spark
Apache Spark 是一个快速、可扩展的大数据处理引擎,具有内存计算和容错特性。Spark 提供了一种高效的方式来处理大规模数据,并支持多种编程语言,包括Java。
1. Resilient Distributed Datasets (RDDs)
RDDs 是 Spark 中的核心数据抽象,它是一个可分区、可并行计算的数据集合。RDDs 允许用户在内存中对数据进行缓存,从而提高数据处理的效率。Spark 使用RDDs 来处理大规模数据,并支持基于函数式编程的操作,如 map、filter和reduce。
大数据处理中使用的常见算法和技术
大数据处理中使用的常见算法和技术大数据处理是指利用计算机技术来处理大量、高速产生和不断积累的数据的一系列技术。随着互联网的迅猛发展,数据已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。而这些海量数据的处理,需要一系列算法和技术的支持。
一、MapReduce算法
MapReduce算法是一种用于大数据处理的分布式计算框架,是Google公司开发的。其基本思想是将原始数据分为若干个分片,然后由每台计算机单独处理对应分片的数据,最后将处理后的结果合并在一起。这种处理方式可以大大提高数据的处理效率和处理能力。
二、Hadoop技术
Hadoop技术是一个开源的分布式计算框架,是Apache软件基金会所开发的。它由Hadoop分布式文件系统(HDFS)和MapReduce两个主要模块组成。通过Hadoop技术,用户可以简单地管理自己的数据,并利用MapReduce算法来进行处理。
三、机器学习技术
机器学习技术是一种能够根据数据自我学习的技术,可以为数据的预测和模式发现提供支持。通过机器学习技术,用户可以对
大量的数据进行分类、聚类、分类和预测等处理,并获得有价值的信息。
四、神经网络技术
神经网络技术是一种仿照生物神经系统的信息处理技术,是机器学习技术中的一项重要内容。神经网络技术可以模拟人类的大脑,通过自我学习,可以对数据进行分类、聚类和预测等处理。在大数据处理中,神经网络技术可以发现数据中的隐含关系和模式,为决策提供有价值的支持。
五、Spark技术
Spark技术是一种开源的分布式计算框架,是Apache软件基金会所开发的。它可以在不同的计算框架中使用,包括Hadoop、Mesos和Stand-alone等。Spark技术的主要特点是速度高,可以在内存中进行计算,从而提高大数据处理的速度和效率。
大数据处理与分析的框架和应用
大数据处理与分析的框架和应用近年来,数据量的爆炸式增长已成为业界和国家关注的热点话题。为了更好地应对数据量的增长,大数据处理和分析的框架受
到了广泛关注和应用。本文将介绍大数据处理和分析的框架以及
其在不同行业中的应用。
一、大数据处理和分析的框架
1. Apache Hadoop
Apache Hadoop是一个开源的大数据处理框架,主要用于存储
和处理分布式数据,具有高可靠性、高可扩展性和低成本等优点。Hadoop中的两个核心组件是Hadoop Distributed File System (HDFS)和MapReduce,其中HDFS是一种文件系统,而MapReduce则是一种数据处理程序。
2. Apache Spark
Apache Spark是另一个开源的大数据处理框架,主要用于实时
数据处理和分析。相对于Hadoop的MapReduce,Spark的处理速
度更快,更适合处理实时数据。Spark也支持批量数据处理和数据
流处理。
3. Apache Flink
Apache Flink是一种流式数据处理框架,与Spark类似,可以
用于处理实时数据和批量数据。与Spark不同的是,Flink使用基
于流的计算模型,可以实时处理数据流,而不需要对数据进行缓存。Flink提供了丰富的API和使用场景,包括批量数据处理、数据流处理、迭代计算等。
二、大数据处理和分析在不同行业中的应用
1. 金融行业
在金融行业中,大数据处理和分析可以用于风险评估、欺诈检测、客户关系管理等方面。通过分析交易记录、用户行为和市场数据,可以帮助金融机构预测市场走势和客户需求,从而优化业务流程和提高盈利能力。
大数据处理框架分析
大数据处理框架分析
随着互联网技术的迅猛发展,大数据已经成为当今社会中不可忽视
的宝贵资源。然而,面对庞大而复杂的数据集,如何高效地进行处理
和分析成为一项巨大的挑战。为了解决这一问题,大数据处理框架应
运而生。本文将对几种主要的大数据处理框架进行分析和比较,以期
对读者们有所启发。
一、Hadoop
Hadoop被认为是大数据处理的开山鼻祖,它是一个开源的分布式
存储与计算框架。它的核心是Hadoop分布式文件系统(HDFS)和MapReduce计算模型。Hadoop的优势在于其高可靠性、高扩展性和容
错性,可以运行在低端廉价硬件上,并能够处理PB级别的数据集。然而,Hadoop也存在着较高的学习成本和较低的实时性,适合一些批量
处理的任务。
二、Spark
Spark是一种快速、通用且容错的大数据处理引擎,它提供了比Hadoop更高级别的API,支持多种编程语言,如Java、Scala和Python。与Hadoop相比,Spark在处理迭代算法和交互式查询等需要频繁的数
据访问场景中表现出更好的性能。此外,Spark还拥有丰富的生态系统
和灵活的部署方式,例如可以与Hadoop、Mesos和Kubernetes等平台
进行集成。然而,Spark的资源管理和调度仍然需要进一步改进。
三、Flink
Flink是一种分布式数据处理框架,具备低延迟、高吞吐和高性能的特点。相比于Hadoop和Spark,Flink在流式数据处理方面更为擅长,支持事件时间语义,并具备状态管理和容错恢复的能力。Flink还提供了基于流处理和批处理的统一API,使得开发人员可以更加方便地编写复杂的数据处理逻辑。然而,Flink的生态系统还不及Hadoop和Spark成熟,社区支持相对较少。
大数据处理的流程和关键技术
大数据处理的流程和关键技术
大数据处理包含了从数据采集、存储、处理到数据分析和应用的整个流程,其中涉及了多项关键技术。
1.数据采集
数据采集技术包括网络爬虫、日志采集和传感器数据采集等,用于从各种来源获取海量的结构化和非结构化数据。
2.数据存储
由于大数据的体量庞大,因此需要分布式存储技术来存储海量数据。常用的分布式存储系统包括Hadoop分布式文件系统(HDFS)、NoSQL数据库(如HBase)和对象存储等。
3.数据处理
大数据处理技术主要分为批处理和流处理两类。
批处理框架如Apache Hadoop MapReduce,可以对存储的历史数据进行离线分析。流处理框架如Apache Storm、Apache Spark Streaming 和Apache Flink,则可以对实时数据流进行实时计算和分析。
4.数据分析
大数据分析技术包括机器学习、深度学习等,用于从海量数据中发现有价值的模式和规律。常用的分析工具有Apache Mahout、
TensorFlow等。
5.可视化
可视化技术将分析结果以图形化的形式呈现,帮助人们更好地理解分析结果。Tableau、ECharts等是常用的可视化工具。
大数据处理的关键技术还包括数据质量控制、数据隐私保护、资源调度和优化等。随着人工智能、物联网等新技术的发展,大数据处理技术也在不断演进。
大数据处理中的分布式计算框架使用介绍
大数据处理中的分布式计算框架使用介
绍
随着互联网和信息技术的快速发展,大数据已经逐渐成为了人们日
常生活和商业运营中不可或缺的一部分。然而,大数据的处理是一项
庞大而复杂的任务,传统的计算方法已经无法满足处理速度和存储需
求的要求。因此,分布式计算框架应运而生,作为一种高效处理大数
据的解决方案。
分布式计算框架是指将大数据分散在多个计算节点上并在分布式环
境下执行计算任务的系统。它利用多台计算机的并行计算能力来加速
和优化数据处理过程。以下将介绍几种常见的分布式计算框架及其使
用方法。
1. Hadoop
Hadoop是最早也是最流行的开源分布式计算框架之一。它由分布
式文件系统HDFS和分布式计算框架MapReduce组成。Hadoop通过将
数据切分成多个小块并分配给不同节点进行并行处理,可以实现大规
模数据存储和计算。在使用Hadoop时,用户需要编写MapReduce程
序来描述计算任务,并将数据存储在HDFS中以供分布式计算。
2. Spark
Spark是一个快速、通用且高级的分布式计算系统。与Hadoop相比,Spark具有更快的数据处理速度和更强大的计算能力。Spark支持多种
编程语言,包括Java、Scala和Python,使得开发人员可以使用自己熟
悉的语言进行编程。Spark还提供了许多高级API和库,如Spark SQL、Spark Streaming和MLlib,以满足不同应用场景和需求。
3. Flink
Flink是一种快速、可扩展且容错的分布式流式处理框架。与Spark
不同,Flink专注于处理流式数据,并提供了底层的流处理引擎和高级
概述四种主流的大数据技术(一)
概述四种主流的大数据技术(一)概述四种主流的大数据技术
引言:
大数据技术在不断进步和创新的过程中,已经成为当今世界中最重要和炙手可热的技术之一。它可以帮助企业和组织从海量的数据中提取有价值的信息和洞见,从而支持决策和业务发展。本文将概述四种主流的大数据技术,包括分布式存储系统、分布式处理框架、机器学习算法和数据可视化工具。
一、分布式存储系统:
1. Hadoop分布式文件系统(HDFS):介绍HDFS的基本原理和特点。
2. Cassandra分布式数据库:探讨Cassandra的数据模型和可伸缩性。
3. Amazon S3:说明Amazon S3如何实现高性能、高可靠性的文件存储。
4. Google Cloud Storage:介绍Google Cloud Storage的特点和用途。
5. Apache HBase:探讨HBase的数据模型和应用场景。
二、分布式处理框架:
1. Apache Spark:介绍Spark的特点和优势。
2. Apache Hadoop MapReduce:探讨MapReduce的原理和应用。
3. Apache Flink:说明Flink如何支持实时流处理和批处理。
4. Apache Storm:介绍Storm的实时分布式计算能力。
5. Apache Beam:探讨Beam的跨多种分布式处理框架的兼容性。
三、机器学习算法:
1. 回归算法:介绍线性回归、逻辑回归等常用的回归算法。
2. 分类算法:探讨决策树、支持向量机等常用的分类算法。
3. 聚类算法:说明K-means、DBSCAN等常用的聚类算法。
大数据处理中的分布式计算框架与技术选型
大数据处理中的分布式计算框架与技术选型随着大数据时代的到来,如何高效地处理海量的数据成为了一个全
新的挑战。传统的单机计算方法已经无法满足这一需求,因此分布式
计算框架应运而生。分布式计算框架通过将数据分布在多台计算机节
点上进行并行计算,提高了计算效率和数据处理能力。本文将介绍大
数据处理中的分布式计算框架,并对不同的技术选型进行评估。
一、Hadoop
Hadoop是最为人熟知的分布式计算框架之一,它由Apache开源组
织开发,采用了分布式文件系统HDFS和分布式计算框架MapReduce。Hadoop的优势在于可以将数据分布式存储在多个节点上,并通过MapReduce实现数据的并行计算和处理。同时,Hadoop有着良好的横
向扩展性,可以方便地增加计算节点,提高系统的处理能力。然而,Hadoop在实时计算方面存在一定的局限性,而且需要对数据进行离线
处理,不适用于对数据响应速度要求较高的场景。
二、Spark
Spark是另一个备受关注的分布式计算框架,它在大数据处理中表
现出色。Spark采用了内存计算的方式,相较于Hadoop的磁盘存储和
计算模式,能够更快地执行计算任务。Spark除了支持对数据的批处理,还能够进行实时流式计算,具备更高的计算性能和灵活性。此外,Spark还提供了丰富的API和编程接口,使得开发人员能够更方便地使
用和扩展框架功能。然而,由于Spark使用了内存计算,对于大数据处
理系统的硬件要求较高,而且在处理大规模数据时需要合理管理内存
资源。
三、Flink
Flink是近年来崭露头角的分布式计算框架,它拥有流式处理、批处理和图处理等多种计算模式,并且具备良好的容错性和高性能。Flink
一文了解大数据五个通用化处理框架与三大核心技术
⼀⽂了解⼤数据五个通⽤化处理框架与三⼤核⼼技术⼤数据技术的体系庞⼤且复杂,基础的技术包含数据的采集、数据预处理、分布式存储、
NoSQL数据库、数据仓库、机器学习、并⾏计算、可视化等各种技术范畴和不同的技术层⾯。
⾸先给出⼀个通⽤化的⼤数据处理框架,主要分为下⾯⼏个⽅⾯:数据采集与预处理、数据存
储、数据清洗、数据查询分析和数据可视化。
⼀、数据采集与预处理
对于各种来源的数据,包括移动互联⽹数据、社交⽹络的数据等,这些结构化和⾮结构化的海
量数据是零散的,也就是所谓的数据孤岛,此时的这些数据并没有什么意义,数据采集就是将
这些数据写⼊数据仓库中,把零散的数据整合在⼀起,对这些数据综合起来进⾏分析。数据采
集包括⽂件⽇志的采集、数据库⽇志的采集、关系型数据库的接⼊和应⽤程序的接⼊等。在数
据量⽐较⼩的时候,可以写个定时的脚本将⽇志写⼊存储系统,但随着数据量的增长,这些⽅
法⽆法提供数据安全保障,并且运维困难,需要更强壮的解决⽅案。
Flume NG作为实时⽇志收集系统,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,对数据进⾏简单处理,并写到各种数据接收⽅(⽐如⽂本,HDFS,Hbase等)。Flume
NG采⽤的是三层架构:Agent层,Collector层和Store层,每⼀层均可⽔平拓展。其中Agent包
含Source,Channel和 Sink,source⽤来消费(收集)数据源到channel组件中,channel作为
中间临时存储,保存所有source的组件信息,sink从channel中读取数据,读取成功之后会删除
大数据平台的架构
大数据平台的架构
大数据平台的架构是指为了支持大数据处理和分析而设计的系统结构
和组件。随着数据量的不断增长,传统的数据处理和分析方法已经无法满
足对大规模数据的需求,大数据平台的架构应运而生。下面将介绍一种常
见的大数据平台架构。
1.数据采集层:
数据采集层是大数据平台的第一层,用于从各种数据源(例如传感器、日志文件、数据库等)收集和捕获数据。在这一层,常用的工具包括Flume、Kafka等,它们能够以高效方式实时采集和传输大量的数据。
2.存储层:
存储层是用于存储大数据的关键组件。在大数据平台中,通常使用分
布式存储系统来存储数据。常见的分布式存储系统包括Hadoop分布式文
件系统(HDFS)、亚马逊的S3、谷歌的GFS等。这些系统具有高可靠性、高吞吐量和容错性,并且能够扩展以容纳大量数据。
3.计算层:
计算层是大数据平台的核心组件,用于对存储在存储层中的大量数据
进行计算和分析。在该层中,通常使用分布式计算引擎进行大规模数据处理。常见的分布式计算引擎包括Hadoop的MapReduce、Spark等。这些引
擎可以并行处理大规模数据集,并且具有高性能和可伸缩性。
4.数据处理层:
数据处理层是为了满足数据处理需求而构建的组件。在该层中,使用
数据处理框架对数据进行清洗、转换和整合。常见的数据处理框架包括
Apache Pig、Apache Hive等。这些框架提供了丰富的数据处理和转换功能,使用户能够以更高层次的抽象和简化的方式对大数据进行处理。
5.数据应用层:
数据应用层是大数据平台的最上层,用于构建各种具体的数据应用。
常用的大数据体系结构
常用的大数据体系结构
引言
大数据已经成为当今信息技术中的一个重要概念。随着数据规
模的不断扩大和多样化数据的增加,大数据处理和管理面临着巨大
的挑战。为了有效处理和分析大数据,各种大数据体系结构得以开
发和应用。本文将介绍几种常用的大数据体系结构。
一、Hadoop生态系统
Hadoop是目前最流行的开源大数据处理框架之一,其生态系
统也十分丰富。Hadoop生态系统包含以下核心组件:
Hadoop分布式文件系统(HDFS):用于存储大数据,并提供
高容错性和可伸缩性。
Hadoop ce:用于分布式处理大规模数据集的编程模型和框架。
___(___):作为Hadoop集群资源管理系统,负责调度和管
理集群中的资源。
二、Spark集群
Spark是另一个流行的大数据处理框架,提供了更高的性能和
更好的易用性。Spark的核心是基于内存的计算模型,可以加速数
据处理过程。Spark集群包含以下组件:
Spark Core:提供分布式任务调度、内存管理等基础功能。
Spark SQL:用于结构化和半结构化数据处理。
Spark Streaming:用于处理流式数据。
MLlib:提供机器学习功能。
GraphX:用于图计算。
三、数据仓库
数据仓库是一种用于存储和管理大数据的基于主题的系统。它
提供了集成、共享和一致的数据视图,以支持决策支持、数据分析
和报告等。常见的数据仓库体系结构包括:
关系型数据仓库(RDW):使用关系型数据库管理大数据。
多维数据仓库(MDW):使用多维数据库管理大数据。
混合数据仓库(HDW):结合了关系型和多维数据库的优点。
大数据处理的主要技术
大数据处理的主要技术
大数据时代已经来临,数据量每天都在快速增长。如何高效地处理大量的数据成为了重要的问题。大数据处理技术就是解决这个问题的核心。
1. 数据存储技术
数据存储是大数据处理的基础,常用的数据存储技术包括关系型数据库、非关系型数据库和分布式文件系统,如Hadoop、HBase、MySQL、MongoDB等。其中,关系型数据库适用于结构化数据的存储,非关系型数据库适用于半结构化数据的存储,分布式文件系统适用于非结构化数据的存储。
2. 数据采集技术
数据采集技术是大数据处理的第一步,主要包括传感器技术、网络爬虫、日志监控等。不同的数据采集方式适用于不同的数据类型。
3. 数据清洗技术
数据清洗技术是为了保证数据的质量和完整性,清除噪声数据和重复数据,同时进行格式规范化和数据转换。常用的数据清洗技术包括去重、去噪、数据格式标准化等。
4. 数据分析技术
数据分析技术是大数据处理的核心。目的在于从数据中提取有价
值的信息,预测未来趋势和行为。常用的数据分析技术包括数据挖掘、机器学习、人工智能等。
5. 数据可视化技术
数据可视化技术是将大数据的结果以图形化的形式呈现出来,使
数据更易于理解和应用。常用的数据可视化技术包括条形图、折线图、饼图、热力图等。
总之,大数据处理技术是多种技术的综合体现。在实际应用中,
需要根据数据类型和需求选择适合的数据存储、采集、清洗、分析和
可视化技术,才能更好地处理和应用大数据。
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这5种必知的大数据处理框架技术,你的项目应该使用哪种?
本文将介绍大数据系统一个最基本的组件:处理框架。处理框架负责对系统中的数据进行计算,例如处理从非易失存储中读取的数据,或处理刚刚摄入到系统中的数据。数据的计算则是指从大量单一数据点中提取信息和见解的过程。
作者:佚名来源:大数据杂谈|2016-11-30 13:37
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下文将介绍这些框架:
仅批处理框架:
Apache Hadoop
仅流处理框架:
Apache Storm
Apache Samza
混合框架:
Apache Spark
Apache Flink
大数据处理框架是什么?
处理框架和处理引擎负责对数据系统中的数据进行计算。虽然“引擎”和“框架”之间的区别没有什么权威的定义,但大部分时候可以将前者定义为实际负责处理数据操作的组件,后者则可定义为承担类似作用的一系列组件。
例如Apache Hadoop可以看作一种以MapReduce作为默认处理引擎的处理框架。引擎和框架通常可以相互替换或同时使用。例如另一个框架Apache Spark可以纳入Hadoop并取代MapReduce。组件之间的这种互操作性是大数据系统灵活性如此之高的原因之一。
虽然负责处理生命周期内这一阶段数据的系统通常都很复杂,但从广义层面来看它们的目标是非常一致的:通过对数据执行操作提高理解能力,揭示出数据蕴含的模式,并针对复杂互动获得见解。
为了简化这些组件的讨论,我们会通过不同处理框架的设计意图,按照所处理的数据状态对其进行分类。一些系统可以用批处理方式处理数据,一些系统可以用流方式处理连续不断流入系统的数据。此外还有一些系统可以同时处理这两类数据。
在深入介绍不同实现的指标和结论之前,首先需要对不同处理类型的概念进行一个简单的介绍。
批处理系统
批处理在大数据世界有着悠久的历史。批处理主要操作大容量静态数据集,并在计算过程完成后返回结果。
批处理模式中使用的数据集通常符合下列特征...
有界:批处理数据集代表数据的有限集合
持久:数据通常始终存储在某种类型的持久存储位置中
大量:批处理操作通常是处理极为海量数据集的唯一方法
批处理非常适合需要访问全套记录才能完成的计算工作。例如在计算总数和平均数时,必须将数据集作为一个整体加以处理,而不能将其视作多条记录的集合。这些操作要求在计算进行过程中数据维持自己的状态。
需要处理大量数据的任务通常最适合用批处理操作进行处理。无论直接从持久存储设备处理数据集,或首先将数据集载入内存,批处理系统在设计过程中就充分考虑了数据的量,可提供充足的处理资源。由于批处理在应对大量持久数据方面的表现极为出色,因此经常被用于对历史数据进行分析。
大量数据的处理需要付出大量时间,因此批处理不适合对处理时间要求较高的场合。
Apache Hadoop
Apache Hadoop是一种专用于批处理的处理框架。Hadoop是首个在开源社区获得极大关注的大数据框架。基于谷歌有关海量数据处理所发表的多篇论文与经验的Hadoop重新实现了相关算法和组件堆栈,让大规模批处理技术变得更易用。
新版Hadoop包含多个组件,即多个层,通过配合使用可处理批数据:
HDFS:HDFS是一种分布式文件系统层,可对集群节点间的存储和复制进行协调。HDFS确保了无法避免的节点故障发生后数据依然可用,可将其用作数据来源,可用于存储中间态的处理结果,并可存储计算的最终结果。
YARN:YARN是Yet Another Resource Negotiator(另一个资源管理器)的缩写,可充当Hadoop堆栈的集群协调组件。该组件负责协调并管理底层资源和调度作
业的运行。通过充当集群资源的接口,YARN使得用户能在Hadoop集群中使用比以往的迭代方式运行更多类型的工作负载。
MapReduce:MapReduce是Hadoop的原生批处理引擎。
批处理模式
Hadoop的处理功能来自MapReduce引擎。MapReduce的处理技术符合使用键值对的map、shuffle、reduce算法要求。基本处理过程包括:
从HDFS文件系统读取数据集
将数据集拆分成小块并分配给所有可用节点
针对每个节点上的数据子集进行计算(计算的中间态结果会重新写入HDFS)
重新分配中间态结果并按照键进行分组
通过对每个节点计算的结果进行汇总和组合对每个键的值进行“Reducing”
将计算而来的最终结果重新写入HDFS
优势和局限
由于这种方法严重依赖持久存储,每个任务需要多次执行读取和写入操作,因此速度相对较慢。但另一方面由于磁盘空间通常是服务器上最丰富的资源,这意味着MapReduce可以处理非常海量的数据集。同时也意味着相比其他类似技术,Hadoop的MapReduce通常可以在廉价硬件上运行,因为该技术并不需要将一切都存储在内存中。MapReduce具备极高的缩放潜力,生产环境中曾经出现过包含数万个节点的应用。
MapReduce的学习曲线较为陡峭,虽然Hadoop生态系统的其他周边技术可以大幅降低这一问题的影响,但通过Hadoop集群快速实现某些应用时依然需要注意这个问题。
围绕Hadoop已经形成了辽阔的生态系统,Hadoop集群本身也经常被用作其他软件的组成部件。很多其他处理框架和引擎通过与Hadoop集成也可以使用HDFS 和YARN资源管理器。
总结
Apache Hadoop及其MapReduce处理引擎提供了一套久经考验的批处理模型,最适合处理对时间要求不高的非常大规模数据集。通过非常低成本的组件即可搭建完整功能的Hadoop集群,使得这一廉价且高效的处理技术可以灵活应用在很多案例中。与其他框架和引擎的兼容与集成能力使得Hadoop可以成为使用不同技术的多种工作负载处理平台的底层基础。
流处理系统
流处理系统会对随时进入系统的数据进行计算。相比批处理模式,这是一种截然不同的处理方式。流处理方式无需针对整个数据集执行操作,而是对通过系统传输的每个数据项执行操作。
流处理中的数据集是“无边界”的,这就产生了几个重要的影响:
完整数据集只能代表截至目前已经进入到系统中的数据总量。
工作数据集也许更相关,在特定时间只能代表某个单一数据项。
处理工作是基于事件的,除非明确停止否则没有“尽头”。处理结果立刻可用,并会随着新数据的抵达继续更新。
流处理系统可以处理几乎无限量的数据,但同一时间只能处理一条(真正的流处理)或很少量(微批处理,Micro-batch Processing)数据,不同记录间只维持最少量的状态。虽然大部分系统提供了用于维持某些状态的方法,但流处理主要针对副作用更少,更加功能性的处理(Functional processing)进行优化。
功能性操作主要侧重于状态或副作用有限的离散步骤。针对同一个数据执行同一个操作会或略其他因素产生相同的结果,此类处理非常适合流处理,因为不同项