大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上的分支技術(shù)體系分析

徐亦卿

摘要：人們通常會(huì)誤認(rèn)為大數(shù)據(jù)即是大量數(shù)據(jù)，真實(shí)意義上的大數(shù)據(jù)技術(shù)則是對(duì)于數(shù)據(jù)的分類、處理、計(jì)算的綜合類的技術(shù)總稱。大數(shù)據(jù)技術(shù)本質(zhì)是上對(duì)數(shù)據(jù)的極快計(jì)算能力，它與傳統(tǒng)的編程技術(shù)有著本質(zhì)區(qū)別。對(duì)于大數(shù)據(jù)構(gòu)成以及實(shí)現(xiàn)較高的計(jì)算能力的探究，是每個(gè)相關(guān)行業(yè)人員提升自己的必要途徑。認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)技術(shù)的具體構(gòu)成技術(shù)、詳細(xì)功能、應(yīng)用領(lǐng)域，是每個(gè)軟件開發(fā)和教育相關(guān)領(lǐng)域人才成長的必經(jīng)途徑，因此，對(duì)于此方面的研究對(duì)于個(gè)人專業(yè)能力成長具有積極意義。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);大數(shù)據(jù)管理模塊組成技術(shù);技術(shù)分析;分支技術(shù)探析

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）27-0033-02

自從我國各領(lǐng)域?qū)Υ髷?shù)據(jù)技術(shù)產(chǎn)生應(yīng)用需求之后，已有多個(gè)企業(yè)并計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域人員開始對(duì)多個(gè)情境下的大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求、應(yīng)用以及發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)日趨成熟之際，人們對(duì)大數(shù)據(jù)的認(rèn)知成熟度需要得到普遍提升，而計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員也需要站在專業(yè)角度，對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的構(gòu)成進(jìn)行深入了解。這不僅對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的普及應(yīng)用和持續(xù)發(fā)展有益，更對(duì)各領(lǐng)域的個(gè)人發(fā)展、順應(yīng)時(shí)代潮流以及個(gè)人的專業(yè)素養(yǎng)提升有極大幫助意義。本文中筆者結(jié)合自身對(duì)于大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的正確認(rèn)知，對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上的分支技術(shù)體系展開深入討論。

1 基于分布式大數(shù)據(jù)管理模塊構(gòu)成的技術(shù)探究

我們?cè)谏钊胪诰虼髷?shù)據(jù)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了解之前，首先要了解它主要需要解決什么問題，以及能夠解決什么問題。一方面，在大數(shù)據(jù)技術(shù)出現(xiàn)之前，IT行業(yè)各類技術(shù)發(fā)展速度不是很快，系統(tǒng)化應(yīng)用過程中的各類軟件框架體系也足夠完善，普通的單個(gè)服務(wù)器為基礎(chǔ)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫之計(jì)算能力，也足夠支撐各類系統(tǒng)計(jì)算業(yè)務(wù)。但隨著各行業(yè)數(shù)據(jù)越來越多，單機(jī)計(jì)算能力上限已經(jīng)被多個(gè)行業(yè)的計(jì)算軟件“觸頂”。在這種情況下，大數(shù)據(jù)管理模塊技術(shù)開始被人們所關(guān)注，下面分析支持它進(jìn)行計(jì)算的細(xì)分技術(shù)。

首先，在大量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方面，HDFS的分布式儲(chǔ)存可以解決數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的困難。它可以讓多個(gè)主機(jī)對(duì)同一任務(wù)進(jìn)行同時(shí)計(jì)算。那么，它的實(shí)現(xiàn)需要周邊便衍生了許多與管理和緩存有關(guān)的技術(shù)。包括：“yarn”技術(shù)可以在程序開發(fā)中幫助人解決資源難資源調(diào)節(jié)難題;“flume”可以幫助解決傳輸數(shù)據(jù)的問題;“sqoop”可以轉(zhuǎn)換分布式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù);“oozie”可以幫助業(yè)務(wù)程序資源調(diào)節(jié)計(jì)算任務(wù);“kafka”則提供了發(fā)布訂閱機(jī)制的消息隊(duì)列;“zookeeper”可以有效地幫助用戶快速完成對(duì)主備服務(wù)的選擇;“hive”在HDFS的基礎(chǔ)上提供了數(shù)倉的功能。“hbase”基“hdf”來實(shí)現(xiàn)一個(gè)列式數(shù)據(jù)庫。然后從數(shù)據(jù)處理過程來看，對(duì)于數(shù)據(jù)庫計(jì)算技術(shù)方面的大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，是在普通數(shù)據(jù)庫技術(shù)存在和被應(yīng)用基礎(chǔ)上對(duì)計(jì)算業(yè)務(wù)進(jìn)行邏輯處理的過程。對(duì)于單一的業(yè)務(wù)處理，可以通過編寫健壯的代碼進(jìn)行定時(shí)的任務(wù)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的結(jié)算。若業(yè)務(wù)冗雜，需要定時(shí)獲取多種數(shù)據(jù)采集分析，則通過代碼實(shí)現(xiàn)各個(gè)JOB維護(hù)成本太高。在“Hadoop2.0”完美解決該問題，采用HQL自動(dòng)生成數(shù)據(jù)的mapreduce任務(wù)基礎(chǔ)上，多個(gè)領(lǐng)域的項(xiàng)目實(shí)踐過程中，就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)reduce任務(wù)就會(huì)被批量刪除掉的情況。因此，Hadoop技術(shù)正在走在被淘汰的路上。那么，Hadoop 現(xiàn)在是一個(gè)可以用硬件集群上進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的優(yōu)秀工具，但是若開發(fā)人員需要處理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分析多進(jìn)程數(shù)據(jù)，那么Google已經(jīng)為我們展示了大大優(yōu)于MapReduce范型的技術(shù)選擇。因此毫無疑問，Percolator、Dremel和Pregel將成為大數(shù)據(jù)技術(shù)未來發(fā)展的主流技術(shù)。

2 支撐大數(shù)據(jù)管理模塊組成的各類技術(shù)詳析

為了能夠更好地架構(gòu)大數(shù)據(jù)項(xiàng)目，技術(shù)人員、項(xiàng)目經(jīng)理、架構(gòu)師等大數(shù)據(jù)管理模塊開發(fā)流程中不同角色人員為了選擇合適的技術(shù)，必須了解大數(shù)據(jù)各種技術(shù)之間的關(guān)系，以便選擇合適的語言，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。那么，筆者在下面對(duì)幾點(diǎn)中提到的大數(shù)據(jù)分支技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 HDFS技術(shù)

與普通編程語言應(yīng)用編寫系統(tǒng)相比，HDFS主要改革在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存形式方面，HDFS即Hadoop是以流式的數(shù)據(jù)查找和提取模式對(duì)文件型數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)模化儲(chǔ)存，而且大數(shù)據(jù)管理模塊應(yīng)用中的數(shù)據(jù)通常是占用內(nèi)存過大的單元數(shù)據(jù)，HDFS運(yùn)行于多個(gè)主機(jī)集群中，屬于是管理網(wǎng)絡(luò)中跨多臺(tái)及其進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的文件系統(tǒng)支撐基礎(chǔ)。

我們從HDFS技術(shù)應(yīng)用的過程來分析使用數(shù)據(jù)塊的益處：在程序運(yùn)行過程中，HDFS上的文件會(huì)被劃成64MB大的多個(gè)分塊，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊都可以存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)。文件型數(shù)據(jù)塊不需要儲(chǔ)存在同一個(gè)磁盤上，因此它們可以利用集群上的任意一個(gè)磁盤實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)。所以這從根本上大幅提升了大量數(shù)據(jù)管理的效率。而HDFS技術(shù)也可以提高系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的容錯(cuò)力。在業(yè)務(wù)處理方面HDFS的優(yōu)點(diǎn)更為明顯：HDFS的應(yīng)用可以做到簡化儲(chǔ)存子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將每個(gè)服務(wù)器的儲(chǔ)存子系統(tǒng)控制單元設(shè)置為“塊”，因此可實(shí)現(xiàn)簡化儲(chǔ)存管理，用一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)就可以管理這些塊的元數(shù)據(jù)，這就大幅減輕了服務(wù)器的數(shù)據(jù)管理壓力。

2.2 yarn技術(shù)

Hadoop集群管理員希望能根據(jù)不同的業(yè)務(wù)組或不同的用戶對(duì)集群yarn作業(yè)的資源進(jìn)行控制，也就是對(duì)yarn的資源池進(jìn)行劃分，達(dá)到資源管控、任務(wù)管控的效果。yarn技術(shù)管理分配資源細(xì)節(jié)如下：yarn默許提供了多種資源分配的策略，用于分配的資源可以是節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、內(nèi)存的大小、CPU核數(shù)，它主要將MP1中JobTracker的資源管理和作業(yè)資源調(diào)節(jié)兩個(gè)功能分散，分別由ResourceManager和ApplicationMaster進(jìn)程來實(shí)現(xiàn)管理，以負(fù)責(zé)整個(gè)集群的資源管理和資源調(diào)度，并負(fù)責(zé)處理應(yīng)用程序提出的事件，比如調(diào)節(jié)任務(wù)及數(shù)據(jù)資源、監(jiān)視運(yùn)行任務(wù)情況和出錯(cuò)信息等，具體作用體現(xiàn)在“模塊提交作業(yè)”“初始化作業(yè)”“分配任務(wù)和運(yùn)行”“更新模塊運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)”等方面。而Flume可以通過運(yùn)行可靠的服務(wù)模塊，用于有效地收集和移動(dòng)日志數(shù)據(jù)，使用簡單的可擴(kuò)展數(shù)據(jù)模型，被允許收集日志數(shù)據(jù)，導(dǎo)進(jìn)到HDFS中并實(shí)現(xiàn)在線分析應(yīng)用程序。因此，HDFS是Hadoop應(yīng)用程序中主要的分布式儲(chǔ)存系統(tǒng)。