Hadoop入门:探索大数据处理与生态系统

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"这篇文档是关于大数据技术入门的,特别是Hadoop框架的介绍。文档讲述了Hadoop的基本概念、发展历史以及主要的发行版本,适合初学者进行大数据基础学习。" 在大数据领域,Hadoop是一个至关重要的工具,由Apache基金会开发,主要用于解决海量数据的存储和分析计算问题。Hadoop不仅是一个分布式系统的基础架构,更是一个庞大的生态系统,包含了众多相关项目,如HDFS(Hadoop Distributed File System)用于存储,MapReduce用于分布式计算,以及HBase等NoSQL数据库。 Hadoop的发展历程始于Doug Cutting创建的Lucene项目,这是一个用Java编写的全文搜索引擎。随着对大规模数据处理需求的增长,Lucene逐渐演变为Nutch,一个开源的网络爬虫项目。Google的三篇关键论文——GFS(Google文件系统)、MapReduce和BigTable,为Hadoop的设计提供了灵感。在Google公开了这些技术的细节后,Doug Cutting和他的团队用两年时间实现了类似的功能,即HDFS和MapReduce,这些组件最终构成了Hadoop的核心。 Hadoop在2005年正式成为Apache基金会的子项目,并在2006年进一步独立为Hadoop项目。这个名字来源于Cutting的儿子的玩具大象。随着时间的推移,Hadoop发展出了多个发行版本,以满足不同用户的需求: 1. Apache Hadoop是最原始的基础版本,适合初学者学习和研究。它保持了开源项目的纯粹性,同时也拥有活跃的社区支持。 2. Cloudera Hadoop是最早将Hadoop商业化的公司之一,其产品CDH提供了一套完整的Hadoop解决方案,包括技术支持、咨询服务和培训。Cloudera吸引了很多大型互联网公司的青睐,甚至Hadoop的创始人Doug Cutting也曾加入该公司。 3. Hortonworks则以其详尽的文档和对企业级支持的良好口碑而知名,其HDP(Hortonworks Data Platform)同样是一个完整的Hadoop发行版,特别关注企业级的安全性和管理。 Hadoop的这三个发行版本都有各自的特色和优势,选择哪个版本取决于具体的应用场景和需求。无论是在学术研究、企业应用还是个人学习,Hadoop都为处理大数据提供了一个强大而灵活的平台。通过理解Hadoop的基本原理和不同版本的特点,初学者可以更好地进入大数据的世界。
2022-12-24 上传
⼤数据技术之Hadoop介绍 1.⼤数据概述 ⼤数据概述 ⼤数据是指⽆法利⽤传统计算技术进⾏处理的⼤规模数据集合。⼤数据概念不再只是数据,⼤数据已经成为⼀个全⾯的主题概念,包含各类 ⼯具、技术以及框架。 ⼤数据包括各类信息设备以及应⽤程序所产⽣的数据。⼤数据所涵盖的⼀些数据领域如下: ⿊盒⼦数据:是指直升机、普通飞机及喷⽓式飞机等的组成部分。该数据采集了飞⾏机组⼈员的声⾳、麦克风和⽿机的录⾳以及飞机的 性能信息。 社交媒体数据:社交媒体诸如Facebook和Twitter,拥有⼈们发布的信息和观点。 证券交易数据:证券交易数据包括不同公司客户做出的"买⼊"和"卖出"决策信息。 电⽹数据:电⽹数据是指⼀个特定节点相对于基站的耗电信息。 搜索引擎数据:搜索引擎从不同数据库中抽取的⼤规模数据。 因此,⼤数据包括巨⼤规模、超⾼速度、类型可扩展的数据。⼤数据包括三种类型的数据: 结构化数据:关系型数据。 半结构化数据:XML数据。 ⾮结构化数据:Word⽂档、PDF⽂档、⽂本、媒体⽇志。 2.⼤数据技术 ⼤数据技术对于提供更精确分析是⾮常重要的。更精确地分析将会导致更具体地决策,从⽽⼤⼤提⾼⼯作效率、降低成本,减少业务风险。 要充分利⽤⼤数据,就需要⼀个基础架构,能够实时管理和处理⼤规模结构化、⾮结构化数据,并能够保障数据隐私和安全。 市场上存在有不同公司提供的技术,⽤来处理⼤数据。下⾯介绍其中的两类技术: (1)运营⼤数据 这类技术产品,如MongoDB,针对已采集和存储的数据,提供实时管理、交互式处理功能。 NoSQL⼤数据系统,充分利⽤过去⼗年流⾏的新型云计算架构,⽀持⼤规模计算,提供⾼效、廉价的计算能⼒。基于这种⽅案,⼤数据管 理的实施⼯作更容易、更便宜、更快速。 ⼀些NoSQL系统能够⽀持模式识别、实时数据处理,就不再需要数据专家和其他基础架构的⽀持。 (2)分析⼤数据 这类技术产品包括⼤规模并⾏处理(MPP)数据库系统和MapReduce,提供⽀持回溯和复杂分析的分析功能,可能会涉及到绝⼤多数数 据。 MapReduce提供⼀种新型的数据分析⽅式,与SQL数据分析能⼒互补。基于MapReduce的系统能够实现扩充,从单⼀服务器扩充到成千 上万台不同等级的终端机器。 3.⼤数据解决⽅案 3.1 传统⽅案 在该⽅案中,企业单位利⽤⼀台计算机来存储和处理⼤数据。数据被保存在⼀个关系型数据库(RDBMS)系统中,诸如Oracle数据库、 MS SQL Server或者DB2;同时,还需要编写复杂软件与这些数据库进⾏交互,处理所需数据,并向⽤户展⽰数据,以及数据分析。 该⽅案存在⼀定的限制。当所拥有数据规模不⼤,能够被标准数据库服务器处理时,该⽅案能够运⾏良好。但是,当⾯对超⼤规模数据时, 传统数据库服务器将难以处理。 3.2 Google⽅案 Google利⽤MapReduce算法来处理⼤数据。该算法把⼤数据分解为很多、很⼩的部分,并把这些部分分派给⽹络相连的计算机进⾏处理, 之后收集处理结果,汇总形成最终结果数据集。 上图展⽰了基于硬件产品的解决⽅案⽰意图,这些硬件产品可能是单⼀CPU的机器或者是功能更强⼤的服务器。 3.3 Hadoop 2005年,Doug Cutting、Mike Cafarella及其团队,基于Google⽅案,开始设计研发⼀种开放式源代码项⽬,名为HADOOP。Hadoop 利⽤MapReduce算法来运⾏程序,以并⾏处理⽅式在不同CPU节点上处理数据。总之,Hadoop框架能够研发基于计算机集群运⾏的应⽤ 程序;并能够针对⼤规模数据进⾏全部统计分析。 4.haadoop介绍 Hadoop是基于JAVA语⾔开发的Apache开源框架,⽀持跨计算机集群的⼤规模数据集的分布式处理。基于Hadoop框架的应⽤程序,能够 ⽀持跨计算机集群的分布式存储和计算。Hadoop框架设计旨在从单⼀服务器扩展到上千台机器,每⼀台机器能够提供本地计算和存储。 4.1 Hadoop架构 Hadoop框架包括以下四个模块: Hadoop通⽤:这些模块是其他Hadoop模块所需要的Java类库和⼯具。这些类库提供⽂件系统和操作系统级别的抽象,包含启动 Hadoop必须的Java⽂件和脚本。 Hadoop YARN:这是⼀个⽤于任务排班和集群资源管理的框架。 Hadoop分布式⽂件系统(HDFS):⼀个分布式⽂件系统,提供⾼吞吐量的应⽤程序数据访问⽅式。 Hadoop MapReduce:这是⼀个基于YARN的系统,⽤于⼤规模数据集的并⾏处理。 ⾃2012年以来,术语"Hadoop"不仅仅是指以上介绍的基础模块,还包括基于Hadoop或者与Hadoop⼀起安装的附加软件包,诸如 Apache Pig, Apache Hive, Apa