基于Spark的实时与离线数据分析:Hadoop与日志应用

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本文深入探讨了"人工智能-数据分析-基于Spark计算的实时数据分析的应用研究"。在当今信息化社会,随着互联网的飞速发展,数据的生成量呈指数级增长,对数据存储和处理能力提出了严峻挑战。在这个背景下,Hadoop生态系统中的HDFS(Hadoop分布式文件系统)因其高效稳定的特点成为数据存储的首选,而Spark计算框架则以其内存计算的优势赢得了学术界和业界的广泛关注。 文章的核心内容聚焦于如何有效地结合Hadoop和Spark这两种强大的工具,以应对实时日志数据分析的需求。首先,作者构建了一个基于Hadoop平台的网站日志数据分析系统,这个系统利用HDFS存储海量数据,并通过Hadoop的MapReduce框架进行离线分析,提供可靠的数据处理能力。同时,Spark Streaming被应用于实时数据处理,它能够在数据流中进行持续计算,满足实时分析的需求。 在应用层面,前端开发采用了JavaEE平台,借助SpringMVC等框架确保系统的可维护性和可扩展性。Web应用部分采用HTML5技术,使得用户可以通过交互式的界面获取到多维度的统计信息,提高了数据分析的易用性。在数据展示方面,Echart和Highcharts等可视化工具被充分利用,实现了分析结果的个性化定制和直观呈现。 本文的工作结构清晰,分为两大部分:一是实时数据分析,主要介绍了Spark Streaming在实时流处理中的应用,包括数据处理流程、架构设计和需求分析;二是离线数据分析,通过Hadoop MapReduce框架,讨论了数据预处理、模型构建等环节。最后,文章详述了测试环境的搭建和性能评估,以验证所设计系统的有效性。 这篇文章深入研究了在大数据环境下,如何利用Hadoop和Spark进行高效、实时的日志数据分析,以及如何通过可视化手段更好地呈现分析结果,具有很高的实用价值和理论参考意义。对于从事数据处理和人工智能领域的专业人士,这篇论文提供了宝贵的技术指导和实践经验。
2022-12-24 上传
DOI:10.16525/j.cnki.14-1362/n.2019.10.31 总第 184 期 2019 年第10 期 Total of 184 No.10, 2019 大数据 收稿日期: 2019-08-16 第一作者简介: 林海 (1989—) , 男, 本科, 研究方向为飞行 教育。 基于大数据下的 Spark 快速大数据分析 林 海, 王 强, 李英震 (空军航空大学初级飞行训练基地二团, 黑龙江 哈尔滨 150100) 摘 要: 在数据大爆炸的时代, 随着数据量的激增, 如何更快速地处理、 使用这些规模大、 复杂度高的数据成为 迫在眉睫的问题。阐述了 Spark 的五大组件,研究了 Spark 数据处理应用和运行架构。Spark 通过优化传统的 MapReduce 模型来满足之前 HDFS 以及 MapReduce 无法解决的问题, 大大提高了效率, 为处理流式数据以及 其他需求提供了捷径。 关键词: 大数据; 数据分析; 计算; 数据处理 中图分类号: TP311 文献标识码: A 文章编号: 2095-0748 (2019) 10-0075-02 现代工业经济和信息化 Modern IndustrialEconomy and Informationization 引言 随着科学技术和社会经济的高速发展, 我们已经 处于一个数据大爆炸的时代, 手机、 ipad 以及其他的 物联网设备每分每秒都会产生大量的全新数据, 这 些数据不仅数量大,而且更加复杂,来源也越来越 广。 据科学家预测, 到 2020 年, 将会有 600 多亿台的 互联网设备产生 Zeta 级的数据, 所以如何更加合理 快速地处理并且使用这些规模大、复杂度高的数据 成为我们迫在眉睫需要解决的问题。 随着数据量的快速增长,以及一些公司对数据 进行实时计算和实时处理的要求,传统的 MapRe- duce 模型已经无法满足这些要求, 而且更加重要的是 MapReduce 在进行 Shuffle 时会产生大量的 I/O, 使 得效率变低。 Spark 的出现扩展了传统的 MapReduce 模型, 不但能提供更多更加高效的计算模型, 还能够 适用于多种不同的分布式平台场景上。同时 Spark 还可以让使用者们简单而低消耗地将各种处理流程 整合到一起,这样既满足了对实时计算以及实时处 理的要求, 还减轻了对各种平台分别管理的负担[1]。 1 Spark 的五大组件 在 spark Core 中实现了 Spark 的一些基础的功 能, 例如进行内存的管理、 进行错误的恢复、 对任务 的调度、 与存储系统进行交互等功能。 它还包含了对 弹性分布式数据集的 API 定义。 Spark SQL 是被用来对结构化数据进行操作 的程序包, 它支持多种数据源, 例如 Hive 表、 JSON、 Parquet 等, 还可以使用 HQL 来进行数据的查询。 Spark Streaming 能够对实时的数据进行流式计 算。 它具有准时的特点, 同时提供离散化流数据的高 级抽象概念, 以此来表示连续的数据流。 离散流是可 以来自 Flume、 Kafka 等输入源的输入数据流来创 建, 进行批处理, 时间一般是秒级。 MLib 是 Spark 提供的一个常见的机器学习功能 的程序库, 它提供了许许多多的机器学习算法, 这些 算法中包括了回归、 聚类、 分类、 协同过滤、 数据导 入、 模型评估等功能。 Graphx 是能够进行并行操作的图计算,可以用 来操作图的程序库。 2 Spark 数据处理应用 众所周知因为 MapReduce 在交互计算以及迭 代计算任务上的效率比较低,所以 Spark 出现了, Spark 的出现使得交互式查询以及迭代计算效率大 大增加,不但如此它还支持高效的容错机制和内存 式存储。Spark 不仅仅能够将 HDFS (分布式文件系 统) 上面的文件读取为分布式数据集, 还支持本地文 件、 Hive、 HBase 等。 每一个 Spark 应用都会由一个驱动 器程序 (Driver Program) 来发起集群上的并行操作[2]。 3 Spark 的运行架构 在 HDFS 的环境下, Spark 采取的是 Master/Slave, 即主从架构,也就是由一个主节点来负责中央的协 调, 调度其他每个分布式节点, 其中负责中央协调的 节点就称为驱动器节点,也就是我们所说的 Driver 第 9 卷 现代工业经济和信息化 xdgyjjxxhx@163.com (上接第 74 页) Application of Big Data in Human Resource Management Wang Xiaoli (Shanxi Provincial Pers