Apache Spark:大数据处理与实战详解

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本篇文章深入探讨了大数据领域中的关键问题和解决方案,以Apache Spark为核心工具。首先,讲座从加州大学伯克利分校的大数据介绍开始,阐述了大数据时代面临的挑战,包括数据增长速度超过计算能力、来源多样化(如网页、移动设备和科学研究等)、存储成本下降但CPU性能停滞和存储瓶颈等问题。 大数据问题的关键表现为数据量的爆炸性增长,例如Facebook每日产生的日志达到60TB,而1000个基因组项目的数据量更是达到了200TB。这些海量数据的存储和处理成为单机无法胜任的重任,导致了单机处理甚至存储所有数据的局限性。为了应对这一挑战,解决方案是将数据分布在大型集群上,以实现分布式处理。 文章提到,早期的解决方案可能倾向于构建一个大型单一服务器(1990年代的思路),但这在成本和性能上存在局限,因为它们往往采用高端硬件且规模有限。进入现代,大数据处理需要更高效的硬件配置,包括大量的硬盘和处理器,以支持大规模并行计算。 Apache Spark被提及作为解决大数据分析的重要工具,它提供了一种替代传统的MapReduce编程模型的方式,能够处理复杂任务,并充分利用现代硬件的优势。相比于基于单机的传统分析工具,如Unix shell命令、Pandas和R,Spark能够在分布式环境中执行,使得处理大量数据变得更加高效。 文章还讨论了Google数据中心如何实现这种大规模数据处理,以及如何编写程序来操作这些分布式系统。此外,文中还提到了大数据的成本问题,比如存储1TB硬盘的成本约为35美元,而从磁盘读取1TB数据可能需要花费3小时(100MB/s的速度)。这强调了在大数据时代,选择合适的硬件和工具对于降低总体成本和提升效率的重要性。 这篇文章详尽地讲解了大数据时代的背景、面临的问题,以及如何通过Apache Spark等技术进行有效的分布式处理,包括硬件配置、编程模型和实际案例的分析,为读者提供了深入了解大数据领域实践的全面视角。
2017-07-12 上传
本文主要讨论 Apache Spark 的设计与实现,重点关注其设计思想、运行原理、实现架构及性能调优,附带讨论与 Hadoop MapReduce 在设计与实现上的区别。不喜欢将该文档称之为“源码分析”,因为本文的主要目的不是去解读实现代码,而是尽量有逻辑地,从设计与实现原理的角度,来理解 job 从产生到执行完成的整个过程,进而去理解整个系统。 讨论系统的设计与实现有很多方法,本文选择 问题驱动 的方式,一开始引入问题,然后分问题逐步深入。从一个典型的 job 例子入手,逐渐讨论 job 生成及执行过程中所需要的系统功能支持,然后有选择地深入讨论一些功能模块的设计原理与实现方式。也许这样的方式比一开始就分模块讨论更有主线。 本文档面向的是希望对 Spark 设计与实现机制,以及大数据分布式处理框架深入了解的 Geeks。 因为 Spark 社区很活跃,更新速度很快,本文档也会尽量保持同步,文档号的命名与 Spark 版本一致,只是多了一位,最后一位表示文档的版本号。 由于技术水平、实验条件、经验等限制,当前只讨论 Spark core standalone 版本中的核心功能,而不是全部功能。诚邀各位小伙伴们加入进来,丰富和完善文档。 好久没有写这么完整的文档了,上次写还是三年前在学 Ng 的 ML 课程的时候,当年好有激情啊。这次的撰写花了 20+ days,从暑假写到现在,大部分时间花在 debug、画图和琢磨怎么写上,希望文档能对大家和自己都有所帮助。 内容 本文档首先讨论 job 如何生成,然后讨论怎么执行,最后讨论系统相关的功能特性。具体内容如下: Overview 总体介绍 Job logical plan 介绍 job 的逻辑执行图(数据依赖图) Job physical plan 介绍 job 的物理执行图 Shuffle details 介绍 shuffle 过程 Architecture 介绍系统模块如何协调完成整个 job 的执行 Cache and Checkpoint 介绍 cache 和 checkpoint 功能 Broadcast 介绍 broadcast 功能 Job Scheduling