文件管理 · 2023年8月19日

hadoop分布式文件系统深度实践|hadoop如何做到数据时

㈠ hadoop如何做到数据时

越来越多的企业开始使用Hadoop来对大数据进行处理分析,但Hadoop集群的整体性能却取决于CPU、内存、网络以及存储之间的性能平衡。而在这篇文章中,我们将探讨如何为Hadoop集群构建高性能网络,这是对大数据进行处理分析的关键所在。关于Hadoop“大数据”是松散的数据集合,海量数据的不断增长迫使企业需要通过一种新的方式去管理。大数据是结构化或非结构化的多种数据类型的大集合。而 Hadoop则是Apache发布的软件架构,用以分析PB级的非结构化数据,并将其转换成其他应用程序可管理处理的形式。Hadoop使得对大数据处理成为可能,并能够帮助企业可从客户数据之中发掘新的商机。如果能够进行实时处理或者接近实时处理,那么其将为许多行业的用户提供强大的优势。Hadoop是基于谷歌的MapRece和分布式文件系统原理而专门设计的,其可在通用的网络和服务器硬件上进行部署,并使之成为计算集群。Hadoop模型Hadoop的工作原理是将一个非常大的数据集切割成一个较小的单元,以能够被查询处理。同一个节点的计算资源用于并行查询处理。当任务处理结束后,其处理结果将被汇总并向用户报告,或者通过业务分析应用程序处理以进行进一步分析或仪表盘显示。为了最大限度地减少处理时间,在此并行架构中,Hadoop“moves jobs to data”,而非像传统模式那样“moving data to jobs”。这就意味着,一旦数据存储在分布式系统之中,在实时搜索、查询或数据挖掘等操作时,如访问本地数据,在数据处理过程中,各节点之间将只有一个本地查询结果,这样可降低运营开支。Hadoop的最大特点在于其内置的并行处理和线性扩展能力,提供对大型数据集查询并生成结果。在结构上,Hadoop主要有两个部分:Hadoop分布式文件系统(HDFS)将数据文件切割成数据块,并将其存储在多个节点之内,以提供容错性和高性能。除了大量的多个节点的聚合I/O,性能通常取决于数据块的大小——如128MB。而传统的Linux系统下的较为典型的数据块大小可能是4KB。MapRece引擎通过JobTracker节点接受来自客户端的分析工作,采用“分而治之”的方式来将一个较大的任务分解成多个较小的任务,然后分配给各个TaskTrack节点,并采用主站/从站的分布方式(具体如下图所示):Hadoop系统有三个主要的功能节点:客户机、主机和从机。客户机将数据文件注入到系统之中,从系统中检索结果,以及通过系统的主机节点提交分析工作等。主机节点有两个基本作用:管理分布式文件系统中各节点以及从机节点的数据存储,以及管理Map/Rece从机节点的任务跟踪分配和任务处理。数据存储和分析处理的实际性能取决于运行数据节点和任务跟踪器的从机节点性能,而这些从机节点则由各自的主机节点负责沟通和控制。从节点通常有多个数据块,并在作业期间被分配处理多个任务。部署实施Hadoop各个节点硬件的主要要求是市县计算、内存、网络以及存储等四个资源的平衡。目前常用的并被誉为“最佳”的解决方案是采用相对较低成本的旧有硬件,部署足够多的服务器以应对任何可能的故障,并部署一个完整机架的系统。Hadoop模式要求服务器与SAN或者NAS进行直接连接存储(DAS)。采用DAS主要有三个原因,在标准化配置的集群中,节点的缩放数以千计,随着存储系统的成本、低延迟性以及存储容量需求不断提高,简单配置和部署个主要的考虑因素。随着极具成本效益的1TB磁盘的普及,可使大型集群的TB级数据存储在DAS之上。这解决了传统方法利用SAN进行部署极其昂贵的困境,如此多的存储将使得Hadoop和数据存储出现一个令人望而却步的起始成本。有相当大一部分用户的Hadoop部署构建都是采用大容量的DAS服务器,其中数据节点大约1-2TB,名称控制节点大约在1-5TB之间,具体如下图所示:来源:Brad Hedlund, DELL公司对于大多数的Hadoop部署来说,基础设施的其他影响因素可能还取决于配件,如服务器内置的千兆以太网卡或千兆以太网交换机。上一代的CPU和内存等硬件的选择,可根据符合成本模型的需求,采用匹配数据传输速率要求的千兆以太网接口来构建低成本的解决方案。采用万兆以太网来部署Hadoop也是相当不错的选择。万兆以太网对Hadoop集群的作用千兆以太网的性能是制约Hadoop系统整体性能的一个主要因素。使用较大的数据块大小,例如,如果一个节点发生故障(甚至更糟,整个机架宕机),那么整个集群就需要对TB级的数据进行恢复,这就有可能会超过千兆以太网所能提供的网络带宽,进而使得整个集群性能下降。在拥有成千上万个节点的大型集群中,当运行某些需要数据节点之间需要进行中间结果再分配的工作负载时,在系统正常运行过程中,某个千兆以太网设备可能会遭遇网络拥堵。每一个Hadoop数据节点的目标都必须实现CPU、内存、存储和网络资源的平衡。如果四者之中的任意一个性能相对较差的话,那么系统的潜在处理能力都有可能遭遇瓶颈。添加更多的CPU和内存组建,将影响存储和网络的平衡,如何使Hadoop集群节点在处理数据时更有效率,减少结果,并在Hadoop集群内添加更多的HDFS存储节点。幸运的是,影响CPU和内存发展的摩尔定律,同样也正影响着存储技术(TB级容量的磁盘)和以太网技术(从千兆向万兆甚至更高)的发展。预先升级系统组件(如多核处理器、每节点5-20TB容量的磁盘,64-128GB内存),万兆以太网卡和交换机等网络组件是重新平衡资源最合理的选择。万兆以太网将在Hadoop集群证明其价值,高水平的网络利用率将带来效益更高的带宽。下图展示了Hadoop集群与万兆以太网的连接:许多企业级数据中心已经迁移到10GbE网络,以实现服务器整合和服务器虚拟化。随着越来越多企业开始部署Hadoop,他们发现他们完全不必要大批量部署1U的机架服务器,而是部署更少,但性能更高的服务器,以方便扩展每个数据节点所能运行的任务数量。很多企业选择部署2U或4U的服务器(如戴尔 PowerEdge C2100),每个节点大约12-16个核心以及24TB存储容量。在这种环境下的合理选择是充分利用已经部署的10GbE设备和Hadoop集群中的 10GbE网卡。在日常的IT环境中构建一个简单的Hadoop集群。可以肯定的是,尽管有很多细节需要微调,但其基础是非常简单的。构建一个计算、存储和网络资源平衡的系统,对项目的成功至关重要。对于拥有密集节点的Hadoop集群而言,万兆以太网能够为计算和存储资源扩展提供与之相匹配的能力,且不会导致系统整体性能下降。

㈡ hdfs有哪些进程并说明其作用

Hadoop分布式文件系统(HDFS)被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统。它和现有的分布式文件系统有很多共同点。但同时,它和其他的分布式文件系统的区别也是很明显的。HDFS是一个高度容错性的系统,适合部署在廉价的机器上。HDFS能提供高吞吐量的数据访问,非常适合大规模数据集上的应用。HDFS放宽了一部分POSIX约束,来实现流式读取文件系统数据的目的。HDFS在最开始是作为Apache Nutch搜索引擎项目的基础架构而开发的。HDFS是Apache Hadoop Core项目的一部分。Hadoop分布式文件系统架构1 NameNode(名称节点)HDFS命名空间采用层次化(树状——译者注)的结构存放文件和目录。2 映像和日志Inode和定义metadata的系统文件块列表统称为Image(映像).NameNode将整个命名空间映像保存在RAM中。而映像的持久化记录则保存在NameNode的本地文件系统中,该持久化记录被称为Checkpoint(检查点)。NameNode还会记录HDFS中写入的操作,并将其存入一个记录文件,存放在本地文件系统中,这个记录文件被叫做Journal(日志)。3 数据节点DataNode上的每一个块(block)副本都由两个本地文件系统上的文件共同表示。其中一个文件包含了块(block)本身所需包含的数据,另一个文件则记录了该块的元数据,包括块所含数据大小和文件生成时间戳。数据文件的大小等于该块(block)的真实大小,而不是像传统的文件系统一样,需要用额外的存储空间凑成完整的块。因此,如果一个块里只需要一半的空间存储数据,那么就只需要在本地系统上分配半块的存储空间即可。4 HDFS客户端用户应用程序通过HDFS客户端连接到HDFS文件系统,通过库文件可导出HDFS文件系统的接口。像很多传统的文件系统一样,HDFS支持文件的读、写和删除操作,还支持对目录的创建和删除操作。与传统的文件系统不同的是,HDFS提供一个API用以暴露文件块的位置。这个功能允许应用程序。5 检查点节点HDFS中的NameNode节点,除了其主要职责是相应客户端请求以外,还能够有选择地扮演一到两个其他的角色,例如做检查点节点或者备份节点。该角色是在节点启动的时候特有的。6 备份节点HDFS的备份节点是最近在加入系统的一项特色功能。就像CheckpintNode一样,备份节点能够定期创建检查点,但是不同的是,备份节点一直保存在内存中,随着文件系统命名空间的映像更新和不断更新,并与NameNode的状态随时保持同步。7 系统更新和文件系统快照在软件更新的过程中,由于软件的bug或者人为操作的失误,文件系统损坏的几率会随之提升。在HDFS中创建系统快照的目的,就在于把系统升级过程中可能对数据造成的隐患降到最低。快照机制让系统管理员将当前系统状态持久化到文件系统中,这样以来,如果系统升级后出现了数据丢失或者损坏,便有机会进行回滚操作,将HDFS的命名空间和存储状态恢复到系统快照进行的时刻。

㈢ 如何快速的学会大数据分析实战案例深入解析

1、大数据前沿知识及hadoop入门2、hadoop部署进阶3、大数据导入与存储4、Hbase理论与实战5、Spaer配置及使用场景6、spark大数据分析原理7、hadoop+spark大数据分析1.第一阶段:大数据前沿知识及hadoop入门,大数据前言知识的介绍,课程的介绍,Linux和unbuntu系统基础,hadoop的单机和伪分布模式的安装配置。2.第二阶段:hadoop部署进阶。Hadoop集群模式搭建,hadoop分布式文件系统HDFS深入剖析。使用HDFS提供的api进行HDFS文件操作。Maprece概念及思想。3.第三阶段:大数据导入与存储。mysql数据库基础知识,hive的基本语法。hive的架构及设计原理。hive部署安装与案例。sqoop安装及使用。sqoop组件导入到hive。4.第四阶段:Hbase理论与实战。Hbase简介。安装与配置。hbase的数据存储。项目实战。5.第五阶段:Spaer配置及使用场景。scala基本语法。spark介绍及发展历史,sparkstantalone模式部署。sparkRDD详解。6.第六阶段:spark大数据分析原理。spark内核,基本定义,spark任务调度。sparkstreaming实时流计算。sparkmllib机器学习。sparksql查询。7.第七阶段:hadoop+spark大数据分析。实战案例深入解析。hadoop+spark的大数据分析之分类。logistic回归与主题推荐。

㈣ 数据库与hadoop与分布式文件系统的区别和联系

数据库与hadoop与分布式文件系统的区别和联系

1. 用向外扩展代替向上扩展 扩展商用关系型数据库的代价是非常昂贵的。它们的设计更容易向上扩展。要运行一个更大 的数据库,就需要买一个更大的机器。事实上,往往会看到服务器厂商在市场上将其昂贵的高端机 标称为“数据库级的服务器”。不过有时可能需要处理更大的数据集,却找不到一个足够大的机器。 更重要的是,高端的机器对于许多应用并不经济。例如,性能4倍于标准PC的机器,其成本将大大 超过将同样的4台PC放在一个集群中。Hadoop的设计就是为了能够在商用PC集群上实现向外扩展 的架构。添加更多的资源,对于Hadoop集群就是增加更多的机器。一个Hadoop集群的标配是十至 数百台计算机。事实上,如果不是为了开发目的,没有理由在单个服务器上运行Hadoop。 2. 用键/值对代替关系表 关系数据库的一个基本原则是让数据按某种模式存放在具有关系型数据结构的表中。虽然关 系模型具有大量形式化的属性,但是许多当前的应用所处理的数据类型并不能很好地适合这个模 型。文本、图片和XML文件是最典型的例子。此外,大型数据集往往是非结构化或半结构化的。 Hadoop使用键/值对作为基本数据单元,可足够灵活地处理较少结构化的数据类型。在hadoop中, 数据的来源可以有任何形式,但最终会转化为键/值对以供处理。 3. 用函数式编程(MapRece)代替声明式查询(SQL ) SQL 从根本上说是一个高级声明式语言。查询数据的手段是,声明想要的查询结果并让数据库引擎 判定如何获取数据。在MapRece中,实际的数据处理步骤是由你指定的,它很类似于SQL 引擎的一个执行计划。SQL 使用查询语句,而MapRece则使用脚本和代码。利用MapRece可 以用比SQL 查询更为一般化的数据处理方式。例如,你可以建立复杂的数据统计模型,或者改变 图像数据的格式。而SQL 就不能很好地适应这些任务。 4. 分布式文件系统(dfs)和分布式数据库都支持存入,取出和删除。但是分布式文件系统比较暴力, 可以当做key/value的存取。分布式数据库涉及精炼的数据,传统的分布式关系型数据库会定义数据元 组的schema,存入取出删除的粒度较小。 分布式文件系统现在比较出名的有GFS(未开源),HDFS(Hadoop distributed file system)。 分布式数据库现在出名的有Hbase,oceanbase。其中Hbase是基于HDFS,而oceanbase是自己内部 实现的分布式文件系统,在此也可以说分布式数据库以分布式文件系统做备碧乎基础存储。

共享文件与分布式文件系统的区别

分布式文件系统(Distributed File System,DFS) 如果局域网中有多台服务器,并且共享文件夹也分布在不同的服务器上,这就不慧运利于管理员的管理和用户的访问。而使用分布式文件系统,系统管理员就可以把不同服务器上的共享文件夹组织在一起,构建成一个目录树。这在用户看来,所有共享文件仅存储在一个地点,只需访问一个共享的DFS根目录,就能够访问分布在网络上的文件或文件夹,而不必知道这些文件的实际物理位置。

ftp server和分布式文件系统的区别

换个思路,使用mount –bind把目录加载过来就可以了 先将数据盘挂载 mount /dev/sdb1 /mnt/d 在ftp目录下建一个文件夹data mount –bind /mnt/d data

FTP server和分布式文件系统的区别, 分布式文件系统和分布式数据库有什么不同

分布式文件系统(dfs)和分布式数据库都支持存入,取出和删除。但是分布式文件系统比较暴力,可以当做key/value的存取。分布式数据库涉及精炼的数据,传统的分布式关系型数据库会定义数据元组的schema,存入取出删除的粒度较小。 分布式文件系统现在比较出名的有GFS(未开源),HDFS(Hadoop distributed file system)。分布式数据库现在出名的有Hbase,oceanbase。其中仿悉Hbase是基于HDFS,而oceanbase是自己内部实现的分布式文件系统,在此也可以说分布式数据库以分布式文件系统做基础存储。

hadoop是分布式文件系统吗

是的 Hadoop分布式文件系统(HDFS)是一种被设计成适合运行在通用硬件上的分布式文件系统。HDFS是一个高度容错性的系统,适合部署在廉价的机器上。它能提供高吞吐量的数据访问,非常适合大规模数据集上的应用。要理解HDFS的内部工作原理,首先要理解什么是分布式文件系统。 1.分布式文件系统 多台计算机联网协同工作(有时也称为一个集群)就像单台系统一样解决某种问题,这样的系统我们称之为分布式系统。 分布式文件系统是分布式系统的一个子集,它们解决的问题就是数据存储。换句话说,它们是横跨在多台计算机上的存储系统。存储在分布式文件系统上的数据自动分布在不同的节点上。 分布式文件系统在大数据时代有着广泛的应用前景,它们为存储和处理来自网络和其它地方的超大规模数据提供所需的扩展能力。 2.分离元数据和数据:NameNode和DataNode 存储到文件系统中的每个文件都有相关联的元数据。元数据包括了文件名、i节点(inode)数、数据块位置等,而数据则是文件的实际内容。 在传统的文件系统里,因为文件系统不会跨越多台机器,元数据和数据存储在同一台机器上。 为了构建一个分布式文件系统,让客户端在这种系统中使用简单,并且不需要知道其他客户端的活动,那么元数据需要在客户端以外维护。HDFS的设计理念是拿出一台或多台机器来保存元数据,并让剩下的机器来保存文件的内容。 NameNode和DataNode是HDFS的两个主要组件。其中,元数据存储在NameNode上,而数据存储在DataNode的集群上。NameNode不仅要管理存储在HDFS上内容的元数据,而且要记录一些事情,比如哪些节点是集群的一部分,某个文件有几份副本等。它还要决定当集群的节点宕机或者数据副本丢失的时候系统需要做什么。 存储在HDFS上的每份数据片有多份副本(replica)保存在不同的服务器上。在本质上,NameNode是HDFS的Master(主服务器),DataNode是Slave(从服务器)。

文件系统与数据库系统的区别和联系

其区别在于: (1) 文件系统用文件将数据长期保存在外存上,数 据库系统用数据库统一存储数据。 (2) 文件系统中的程序和数据有一 定的联系,数据库系统中的程序和数据分离。 (3) 文件系统用操作系 统中的存取方法对数据进行管理,数据库系统用 DBMS 统一管理和控 制数据。 (4) 文件系统实现以文件为单位的数据共享,数据库系统实 现以记录和字段为单位的数据共享。 其联系在于: (1) 均为数据组织的管理技术。 (2) 均由数据管理软 件管理数据,程序与数据之间用存取方法进行转换。 (3) 数据库系统 是在文件系统的基础上发展而来的。

数据库系统和文件系统的区别与联系

文件系统和数据库系统之间的区别: (1) 文件系统用文件将数据长期保存在外存上,数据库系统用数据库统一存储数据; (2) 文件系统中的程序和数据有一定的联系,数据库系统中的程序和数据分离; (3) 文件系统用操作系统中的存取方法对数据进行管理,数据库系统用DBMS统一管理和控制数据; (4) 文件系统实现以文件为单位的数据共享,数据库系统实现以记录和字段为单位的数据共享。 文件系统和数据库系统之间的联系: (1) 均为数据组织的管理技术; (2) 均由数据管理软件管理数据,程序与数据之间用存取方法进行转换; (3) 数据库系统是在文件系统的基础上发展而来的。

什么是Hadoop分布式文件系统

分布式文件系统(Distributed File System)是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上,而是通过计算机网络与节点相连。 Hadoop是Apache软件基金会所研发的开放源码并行运算编程工具和分散式档案系统,与MapRece和Google档案系统的概念类似。 HDFS(Hadoop 分布式文件系统)是其中的一部分。