一張圖解釋清楚大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu),堪稱阿里的核心機密
我們先來看看這張圖,這是某公司使用的大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)圖,大部分公司應(yīng)該都差不多:
從這張大數(shù)據(jù)的整體架構(gòu)圖上看來,大數(shù)據(jù)的核心層應(yīng)該是:數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲與分析層、數(shù)據(jù)共享層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層,可能叫法有所不同,本質(zhì)上的角色都大同小異。
所以我下面就按這張架構(gòu)圖上的線索,慢慢來剖析一下,大數(shù)據(jù)的核心技術(shù)都包括什么。
一、數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集的任務(wù)就是把數(shù)據(jù)從各種數(shù)據(jù)源中采集和存儲到數(shù)據(jù)存儲上,期間有可能會做一些簡單的清洗。
數(shù)據(jù)源的種類比較多:
- 網(wǎng)站日志:
作為互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),網(wǎng)站日志占的份額最大,網(wǎng)站日志存儲在多臺網(wǎng)站日志服務(wù)器上,
一般是在每臺網(wǎng)站日志服務(wù)器上部署Flume agent,實時的收集網(wǎng)站日志并存儲到HDFS上;
- 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫:
業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的種類也是多種多樣,有Mysql、Oracle、SqlServer等,這時候,我們迫切的需要一種能從各種數(shù)據(jù)庫中將數(shù)據(jù)同步到HDFS上的工具,Sqoop是一種,但是Sqoop太過繁重,而且不管數(shù)據(jù)量大小,都需要啟動MapReduce來執(zhí)行,而且需要Hadoop集群的每臺機器都能訪問業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫;應(yīng)對此場景,淘寶開源的DataX,是一個很好的解決方案,有資源的話,可以基于DataX之上做二次開發(fā),就能非常好的解決。
當然,F(xiàn)lume通過配置與開發(fā),也可以實時的從數(shù)據(jù)庫中同步數(shù)據(jù)到HDFS?! ?/p>
- 來自于Ftp/Http的數(shù)據(jù)源:
有可能一些合作伙伴提供的數(shù)據(jù),需要通過Ftp/Http等定時獲取,DataX也可以滿足該需求;
- 其他數(shù)據(jù)源:
比如一些手工錄入的數(shù)據(jù),只需要提供一個接口或小程序,即可完成;
二、數(shù)據(jù)存儲與分析
毋庸置疑,HDFS是大數(shù)據(jù)環(huán)境下數(shù)據(jù)倉庫/數(shù)據(jù)平臺最完美的數(shù)據(jù)存儲解決方案。
離線數(shù)據(jù)分析與計算,也就是對實時性要求不高的部分,在筆者看來,Hive還是首當其沖的選擇,豐富的數(shù)據(jù)類型、內(nèi)置函數(shù);壓縮比非常高的ORC文件存儲格式;非常方便的SQL支持,使得Hive在基于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)上的統(tǒng)計分析遠遠比MapReduce要高效的多,一句SQL可以完成的需求,開發(fā)MR可能需要上百行代碼;
當然,使用Hadoop框架自然而然也提供了MapReduce接口,如果真的很樂意開發(fā)Java,或者對SQL不熟,那么也可以使用MapReduce來做分析與計算;
Spark是這兩年非?;鸬模?jīng)過實踐,它的性能的確比MapReduce要好很多,而且和Hive、Yarn結(jié)合的越來越好,因此,必須支持使用Spark和SparkSQL來做分析和計算。因為已經(jīng)有Hadoop Yarn,使用Spark其實是非常容易的,不用單獨部署Spark集群。
三、數(shù)據(jù)共享
這里的數(shù)據(jù)共享,其實指的是前面數(shù)據(jù)分析與計算后的結(jié)果存放的地方,其實就是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和NOSQL數(shù)據(jù)庫;
前面使用Hive、MR、Spark、SparkSQL分析和計算的結(jié)果,還是在HDFS上,但大多業(yè)務(wù)和應(yīng)用不可能直接從HDFS上獲取數(shù)據(jù),那么就需要一個數(shù)據(jù)共享的地方,使得各業(yè)務(wù)和產(chǎn)品能方便的獲取數(shù)據(jù);和數(shù)據(jù)采集層到HDFS剛好相反,這里需要一個從HDFS將數(shù)據(jù)同步至其他目標數(shù)據(jù)源的工具,同樣,DataX也可以滿足。
另外,一些實時計算的結(jié)果數(shù)據(jù)可能由實時計算模塊直接寫入數(shù)據(jù)共享。
四、數(shù)據(jù)應(yīng)用
- 業(yè)務(wù)產(chǎn)品(CRM、ERP等)
業(yè)務(wù)產(chǎn)品所使用的數(shù)據(jù),已經(jīng)存在于數(shù)據(jù)共享層,直接從數(shù)據(jù)共享層訪問即可;
- 報表(FineReport、業(yè)務(wù)報表)
同業(yè)務(wù)產(chǎn)品,報表所使用的數(shù)據(jù),一般也是已經(jīng)統(tǒng)計匯總好的,存放于數(shù)據(jù)共享層;
- 即席查詢
即席查詢的用戶有很多,有可能是數(shù)據(jù)開發(fā)人員、網(wǎng)站和產(chǎn)品運營人員、數(shù)據(jù)分析人員、甚至是部門老大,他們都有即席查詢數(shù)據(jù)的需求;
這種即席查詢通常是現(xiàn)有的報表和數(shù)據(jù)共享層的數(shù)據(jù)并不能滿足他們的需求,需要從數(shù)據(jù)存儲層直接查詢。
即席查詢一般是通過SQL完成,最大的難度在于響應(yīng)速度上,使用Hive有點慢,可以用SparkSQL,它的響應(yīng)速度較Hive快很多,而且能很好的與Hive兼容。
當然,你也可以使用Impala,如果不在乎平臺中再多一個框架的話。
- OLAP
目前,很多的OLAP工具不能很好的支持從HDFS上直接獲取數(shù)據(jù),都是通過將需要的數(shù)據(jù)同步到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中做OLAP,但如果數(shù)據(jù)量巨大的話,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫顯然不行;
這時候,需要做相應(yīng)的開發(fā),從HDFS或者HBase中獲取數(shù)據(jù),完成OLAP的功能;比如:根據(jù)用戶在界面上選擇的不定的維度和指標,通過開發(fā)接口,從HBase中獲取數(shù)據(jù)來展示?!?/p>
- 其它數(shù)據(jù)接口
這種接口有通用的,有定制的。比如:一個從Redis中獲取用戶屬性的接口是通用的,所有的業(yè)務(wù)都可以調(diào)用這個接口來獲取用戶屬性。
五、實時計算
現(xiàn)在業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)倉庫實時性的需求越來越多,比如:實時的了解網(wǎng)站的整體流量;實時的獲取一個廣告的曝光和點擊;在海量數(shù)據(jù)下,依靠傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和傳統(tǒng)實現(xiàn)方法基本完成不了,需要的是一種分布式的、高吞吐量的、延時低的、高可靠的實時計算框架;Storm在這塊是比較成熟了,但我選擇Spark Streaming,原因很簡單,不想多引入一個框架到平臺中,另外,Spark Streaming比Storm延時性高那么一點點,那對于我們的需要可以忽略。
我們目前使用Spark Streaming實現(xiàn)了實時的網(wǎng)站流量統(tǒng)計、實時的廣告效果統(tǒng)計兩塊功能。
做法也很簡單,由Flume在前端日志服務(wù)器上收集網(wǎng)站日志和廣告日志,實時的發(fā)送給Spark Streaming,由Spark Streaming完成統(tǒng)計,將數(shù)據(jù)存儲至Redis,業(yè)務(wù)通過訪問Redis實時獲取。
六、任務(wù)調(diào)度與監(jiān)控
在數(shù)據(jù)倉庫/數(shù)據(jù)平臺中,有各種各樣非常多的程序和任務(wù),比如:數(shù)據(jù)采集任務(wù)、數(shù)據(jù)同步任務(wù)、數(shù)據(jù)分析任務(wù)等;
這些任務(wù)除了定時調(diào)度,還存在非常復(fù)雜的任務(wù)依賴關(guān)系,比如:數(shù)據(jù)分析任務(wù)必須等相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)完成后才能開始;數(shù)據(jù)同步任務(wù)需要等數(shù)據(jù)分析任務(wù)完成后才能開始;
這就需要一個非常完善的任務(wù)調(diào)度與監(jiān)控系統(tǒng),它作為數(shù)據(jù)倉庫/數(shù)據(jù)平臺的中樞,負責調(diào)度和監(jiān)控所有任務(wù)的分配與運行。