Flume: 数据采集与预处理的关键工具

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本资源是关于大数据基础中数据采集与预处理的重要章节,由华中科技大学软件学院提供。章节内容涵盖了流数据处理的关键工具和技术,特别是Apache Flume的深入解析。数据流被定义为动态、实时且持续增长的数据集合,适用于如卫星云图监测、股市分析、网络安全监控和传感器信号分析等多种场景。 Flume作为核心工具,它是一个分布式、高可靠和高可用的数据采集系统,能够从各种不同的源,如云端、社交媒体和网站,收集数据,并将其高效地传输到HDFS或HBase等集中式存储系统中。理解Flume的工作原理至关重要,这涉及到几个关键概念: 1. Flume事件:在Flume中,数据是以事件的形式传输的,每个事件由事件头(包括时间戳、源IP等结构化信息)和字节有效的事件体组成。这些事件可以携带原始数据或者额外的元数据,便于后续处理和分析。 2. Flume代理:代理是Flume的核心组件,它封装了事件的生命周期,包括事件源(从外部数据源读取事件)、事件通道(临时存储事件的地方)、事件槽(接收器,负责将事件导向最终目的地)以及事件的传递过程。 3. 源:外部数据源通过Flume源接口发送数据,如Web服务器或其他监控设备,将数据转换成Flume能识别的格式。 4. 通道:通道是Flume中数据暂存的区域,分为文件通道(持久化存储)和内存通道(快速但不持久)。事件在通道中传递,直到到达下一个代理或存储库,只有当存储成功后才会从通道中移除。 5. 数据传输流程:Flume遵循一个清晰的路径,从源头捕获数据,通过代理的各个组件,最后进入目标存储库,确保数据在传输过程中稳定和完整。 通过学习这些概念,读者可以掌握如何设计和实施一个有效的流数据采集和预处理方案,以便于后续的数据分析和挖掘工作。这份文档对于从事大数据处理、系统架构或数据分析的人员来说,具有很高的实用价值。
2022-12-24 上传
大数据基础知识入门 社会保障事业部 张火磊 主要内容 大数据价值 03 大数据概念、特性、由来 01 大数据应用举例 04 02 Hadoop技术介绍 大数据概念、特性、由来 什么叫大数据? 麦肯锡全球研究所给出的定义是:一 种规模大到在获取、存储、管理、分 析方面大大超出了传统数据库软件工 具能力范围的数据集合,具有海量的 数据规模、快速的数据流转、多样的 数据类型和价值密度低四大特征。 大数据的特性 大量(Volume) 多样(Variety) 快速(Velocity) 价值(Value) 大数据技术的由来 自 2002 年 数 字 时 代 开 启 以 来,数据呈现海量增长趋势(如图 所示)。特别是在2004年社交媒体 产生后,数据更是呈现爆炸性增 长趋势. 随着数据的增长,尤其数据 达到PB级以后,数据的存储和分 析都会变得非常困难。 2003-2006年,Google提出了三大关键技术来解决大规模数据的存 储和处理: GFS、MapReduce、BigTable并称Google大数据的三驾马 车。虽然Google没有公布这三个产品的源码,但是他发布了这三个 产品的详细设计论文,奠定了风靡全球的大数据的基础! Hadoop之父Doug Cutting 受此启发的Doug Cutting等人用2 年的业余时间实现了GFS和MapReduce机制。 2005年,Hadoop作为Lucene的子项目Nutch 的一部分正式引入Apache基金会。2006年2 月被分离出来,成为一套完整独立的软件, 起名为Hadoop。 Hadoop的起源 总结起来,Hadoop起源于Google的三大论文 GFS—->HDFS Google MapReduce—->Hadoop MapReduce BigTable—->HBase Hadoop技术介绍 Hadoop的架构 Cloudera Manger Ambari 和 Cloudera Manger都是基于Web的工具,支持 Apache Hadoop集群的供应、管理 和 监 控 。 支 持 大 多 数 Hadoop 组 件 , 包 括 HDFS 、 MapReduce 、 Spark 、 Hive 、 Pig 、 Hbase 、 Zookeper、Sqoop等 大数据集群管理方式 分 为 手 工 方 式 ( Apache hadoop)和工具方式(Ambari + hdp 和 Cloudera Manger + CDH) HDFS HDFS ( Hadoop Distributed File System ) 是 Hadoop项目的核心组件之一,是分布式计算中数据存储 管理的基础,是基于流数据模式访问和处理超大文件的 需求而开发的,可以运行于廉价的商用服务器上。它所 具有的高容错、高可靠性、高可扩展性、高吞吐率等特 征为海量数据提供了不怕故障的存储,为超大数据集的 应用处理带来了很多便利。主要包含NameNode(用来管理 文件系统的命名空间)和DataNode(文件系统中真正存储 数据的地方) MapReduce MapReduce是一个高性能的批处理分布式 计算框架,用于对海量数据进行并行分析和处 理。MapReduce采用"分而治之"的思想,把对大 规模数据集的操作,分发给一个主节点管理下 的各个分节点共同完成,然后通过整合各个节 点的中间结果,得到最终结果。简单地说, MapReduce就是"任务的分解与结果的汇总"。 举例:如果想统计下过去10年计算机论文出现 最多的几个单词 传统方法:首先写一个遍历论文的程序,部署 到N台机器上去,然后把论文集分成N份,一台 机器跑一个作业。这个方法从理论上可以实 现,但是部署起来很麻烦,我们要人工把程序 copy到别的机器,要人工把论文集分开,最后 还要把N个运行结果进行整合。 Spark Apache Spark 是专为大规模数据处理而设计的快速通用的计算引擎。 Spark在借鉴Hadoop MapReduce优点的同时,很好地解决了MapReduce所面临的问题。 Spark的计算模式也属于MapReduce,但不局限于Map和Reduce操作,还提供了多种数 据集操作类型,编程模型比Hadoop MapReduce更灵活。 Spark基于DAG的任务调度执行机制,要优于Hadoop MapReduce的迭代执行机制,因此 Spark能更好地适用于数据挖掘与机器学习等需要迭代的MapReduce的算法。 Spark 优点: 运行速度快:使用DAG执行引擎以支持循环数据流与内存计算 容易使用:支持使用Scala、Java、Python和R语言进行编程,可以通过Spark Shell 进行交互式编程 通用性:Spark提供了完整而强大的技术