hadoop是什么
1、hadoop的官网定义
Apache Hadoop软件库是一个框架,它允许使用简单的编程模型跨计算机群集分布式处理大型数据集。 它旨在从单个服务器扩展到数千台机器,每台机器提供本地计算和存储。 该库本身不是依靠硬件来提供高可用性,而是设计用于在应用层检测和处理故障,从而在一组计算机之上提供高可用性服务,每个计算机都可能出现故障。
2、hadoop的个人理解
举个简单的例子,现在需要数一个图书馆有多少本书,一个人数肯定很慢,需要很多个人数,而且最好每一个区域的书都有2-3个人数一遍,这样统计的数量才比较准确。所以就需要有一个机制将书籍分好区,规定每一个人负责数哪几个区的书,这样即使有人生病了也不会影响到总体统计工作的完成。这里的人就是Hadoop所操控的一台台个人计算机,机制就是Hadoop的核心mapreduce方法。在我看来,Hadoop的分布式计算功能就像一个精明的资本家设计的工作分配制度,既保证工作的完成不会特别依赖某一个人,又保证了如果工作量上升了只需要再雇一个劳工就能解决问题。
3、hadoop中的模块
hadoop架构中主要包含了如下的四个模块:
- Hadoop Common
- Hadoop Distributed File System (HDFS™)
- Hadoop YARN
- Hadoop MapReduce
4、通过故事理解MapReduce
下面是一个关于一个程序员是如何个妻子讲解什么是MapReduce?文章很长请耐心的看。
我问妻子:“你真的想要弄懂什么是MapReduce?” 她很坚定的回答说“是的”。 因此我问道:
我: 你是如何准备洋葱辣椒酱的?(以下并非准确食谱,请勿在家尝试)
妻子: 我会取一个洋葱,把它切碎,然后拌入盐和水,最后放进混合研磨机里研磨。这样就能得到洋葱辣椒酱了。
妻子: 但这和MapReduce有什么关系?
我: 你等一下。让我来编一个完整的情节,这样你肯定可以在15分钟内弄懂MapReduce.
妻子: 好吧。
我:现在,假设你想用薄荷、洋葱、番茄、辣椒、大蒜弄一瓶混合辣椒酱。你会怎么做呢?
妻子: 我会取薄荷叶一撮,洋葱一个,番茄一个,辣椒一根,大蒜一根,切碎后加入适量的盐和水,再放入混合研磨机里研磨,这样你就可以得到一瓶混合辣椒酱了。
我: 没错,让我们把MapReduce的概念应用到食谱上。Map和Reduce其实是两种操作,我来给你详细讲解下。
Map(映射): 把洋葱、番茄、辣椒和大蒜切碎,是各自作用在这些物体上的一个Map操作。所以你给Map一个洋葱,Map就会把洋葱切碎。 同样的,你把辣椒,大蒜和番茄一一地拿给Map,你也会得到各种碎块。 所以,当你在切像洋葱这样的蔬菜时,你执行就是一个Map操作。 Map操作适用于每一种蔬菜,它会相应地生产出一种或多种碎块,在我们的例子中生产的是蔬菜块。在Map操作中可能会出现有个洋葱坏掉了的情况,你只要把坏洋葱丢了就行了。所以,如果出现坏洋葱了,Map操作就会过滤掉坏洋葱而不会生产出任何的坏洋葱块。
Reduce(化简):在这一阶段,你将各种蔬菜碎都放入研磨机里进行研磨,你就可以得到一瓶辣椒酱了。这意味要制成一瓶辣椒酱,你得研磨所有的原料。因此,研磨机通常将map操作的蔬菜碎聚集在了一起。
妻子: 所以,这就是MapReduce?
我: 你可以说是,也可以说不是。 其实这只是MapReduce的一部分,MapReduce的强大在于分布式计算。
妻子: 分布式计算? 那是什么?请给我解释下吧。
我: 没问题。
我: 假设你参加了一个辣椒酱比赛并且你的食谱赢得了最佳辣椒酱奖。得奖之后,辣椒酱食谱大受欢迎,于是你想要开始出售自制品牌的辣椒酱。假设你每天需要生产10000瓶辣椒酱,你会怎么办呢?
妻子: 我会找一个能为我大量提供原料的供应商。
我:是的..就是那样的。那你能否独自完成制作呢?也就是说,独自将原料都切碎? 仅仅一部研磨机又是否能满足需要?而且现在,我们还需要供应不同种类的辣椒酱,像洋葱辣椒酱、青椒辣椒酱、番茄辣椒酱等等。
妻子: 当然不能了,我会雇佣更多的工人来切蔬菜。我还需要更多的研磨机,这样我就可以更快地生产辣椒酱了。
我:没错,所以现在你就不得不分配工作了,你将需要几个人一起切蔬菜。每个人都要处理满满一袋的蔬菜,而每一个人都相当于在执行一个简单的Map操作。每一个人都将不断的从袋子里拿出蔬菜来,并且每次只对一种蔬菜进行处理,也就是将它们切碎,直到袋子空了为止。
这样,当所有的工人都切完以后,工作台(每个人工作的地方)上就有了洋葱块、番茄块、和蒜蓉等等。
妻子:但是我怎么会制造出不同种类的番茄酱呢?
我:现在你会看到MapReduce遗漏的阶段—搅拌阶段。MapReduce将所有输出的蔬菜碎都搅拌在了一起,这些蔬菜碎都是在以key为基础的 map操作下产生的。搅拌将自动完成,你可以假设key是一种原料的名字,就像洋葱一样。 所以全部的洋葱keys都会搅拌在一起,并转移到研磨洋葱的研磨器里。这样,你就能得到洋葱辣椒酱了。同样地,所有的番茄也会被转移到标记着番茄的研磨器里,并制造出番茄辣椒酱。
(4)上面都是从理论上来说明什么是MapReduce,那么咱们在MapReduce产生的过程和代码的角度来理解这个问题。
如果想统计下过去10年计算机论文出现最多的几个单词,看看大家都在研究些什么,那收集好论文后,该怎么办呢?
方法一:
我可以写一个小程序,把所有论文按顺序遍历一遍,统计每一个遇到的单词的出现次数,最后就可以知道哪几个单词最热门了。 这种方法在数据集比较小时,是非常有效的,而且实现最简单,用来解决这个问题很合适。
方法二:
写一个多线程程序,并发遍历论文。
这个问题理论上是可以高度并发的,因为统计一个文件时不会影响统计另一个文件。当我们的机器是多核或者多处理器,方法二肯定比方法一高效。但是写一个多线程程序要比方法一困难多了,我们必须自己同步共享数据,比如要防止两个线程重复统计文件。
方法三:
把作业交给多个计算机去完成。
我们可以使用方法一的程序,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。这个方法跑得足够快,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,最痛苦的是还要把N个运行结果进行整合(当然我们也可以再写一个程序)。
方法四:
让MapReduce来帮帮我们吧!
MapReduce本质上就是方法三,但是如何拆分文件集,如何copy程序,如何整合结果这些都是框架定义好的。我们只要定义好这个任务(用户程序),其它都交给MapReduce。
map函数和reduce函数
map函数和reduce函数是交给用户实现的,这两个函数定义了任务本身。
map函数:接受一个键值对(key-value pair),产生一组中间键值对。MapReduce框架会将map函数产生的中间键值对里键相同的值传递给一个reduce函数。
reduce函数:接受一个键,以及相关的一组值,将这组值进行合并产生一组规模更小的值(通常只有一个或零个值)。
统计词频的MapReduce函数的核心代码非常简短,主要就是实现这两个函数。
map(String key, String value):
// key: document name
// value: document contents
for each word w in value:
EmitIntermediate(w, “1”);
reduce(String key, Iterator values):
// key: a word
// values: a list of counts
int result = 0;
for each v in values:
result += ParseInt(v);
Emit(AsString(result));
在统计词频的例子里,map函数接受的键是文件名,值是文件的内容,map逐个遍历单词,每遇到一个单词w,就产生一个中间键值对
5、理解 Yarn
- yarn 并不清楚用户提交的程序的运行机制
- yarn 只提供运算资源的调度(用户程序向 yarn 申请资源,yarn 就负责分配资源)
- yarn 中的主管角色叫 ResourceManager
- yarn 中具体提供运算资源的角色叫 NodeManager
- yarn与运行的用户程序完全解耦,意味着yarn上可以运行各种类型的分布式运算程序,比如 mapreduce、storm,spark,tez ……
- spark、storm 等运算框架都可以整合在 yarn 上运行,只要他们各自的框架中有符合yarn 规范的资源请求机制即可
- yarn 成为一个通用的资源调度平台.企业中以前存在的各种运算集群都可以整合在一个物理集群上,提高资源利用率,方便数据共享。
以刚才说的统计图书馆里面的书籍为例,可以将yarn理解为所有统计书籍的人员的老大,由他来指挥,工作人员需要什么,就可以找老大申请
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