大数据处理技术研究

大数据处理技术研究
大数据处理技术研究

郑州轻工业学院

课程设计说明书题目:大数据处理技术研究

姓名:王超田启森

院(系):计算机与通信工程

专业班级:计算机科学与技术

学号:541007010138

541007010137

指导教师:钱慎一

成绩:

时间:2013年6月26日至2013 年 6 月27日

目录

1. 摘要: (4)

2. 大数据概况; (4)

3. 大数据定义: (5)

4. 大数据技术的发展: (5)

5. 大数据技术组成: (8)

5.1 分析技术 (8)

5.1.1 可视化分析 (9)

5.1.2 数据挖掘算法 (9)

5.1.3 预测分析能力 (9)

5.1.4 语义引擎 (9)

5.1.5 数据质量和数据管理 (9)

5.2 存储数据库 (10)

5.3 分布式计算技术 (11)

6. Hadoop--大数据处理的核心技术 (13)

6.1 Hadoop的组成 (13)

6.2 Hadoop的优点: (16)

6.2.1 高可靠性。 (16)

6.2.2 高扩展性。 (17)

6.2.3 高效性。 (17)

6.2.4 高容错性。 (17)

6.3 Hadoop的不足 (17)

6.4 主要商业性“大数据”处理方案 (18)

6.4.1 IBM InfoSphere大数据分析平台 (18)

6.4.2 Or a c l e Bi g Da t aApplianc (19)

6.4.3 Mi c r o s o f t S QLServer (19)

6.4.4 Sybase IQ (19)

6.5 其他“大数据”解决方案 (20)

6.5.1 EMC (20)

6.5.2 BigQuery (20)

6.6 “大数据”与科技文献信息处理 (21)

7. 大数据处理技术发展前景: (21)

7.1 大数据复杂度降低 (21)

7.2 大数据细分市场 (22)

7.3 大数据开源 (22)

7.4 Hadoop将加速发展 (22)

7.5 打包的大数据行业分析应用 (22)

7.6 大数据分析的革命性方法出现 (23)

7.7 大数据与云计算:深度融合 (23)

7.8 大数据一体机陆续发布 (23)

8 结语; (23)

9 参考文献: (23)

1.摘要:

大数据浪潮汹涌来袭,与互联网的发明一样,这绝不仅仅是信息技术领域的革命,更是在全球范围启动透明政府、加速企业创新、引领社会变革的利器。

2.大数据概况;

大数据,IT行业的又一次技术变革,大数据的浪潮汹涌而至,对国家治理、企业决策和个人生活都在产生深远的影响,并将成为云计算、物联网之后信息技术产业领域又一重大创新变革。未来的十年将是一个“大数据”引领的智慧科技的时代、随着社交网络的逐渐成熟,移动带宽迅速提升、云计算、物联网应用更加丰富、更多的传感设备、移动终端接入到网络,由此而产生的数据及增长速度将比历史上的任何时期都要多、都要快。

数据技术发展历史如图一所示:

图一

3.大数据定义:

“大数据”是一个涵盖多种技术的概念,简单地说,是指无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。IBM将“大数据”理念定义为4个V,即大量化(Volume)、多样化(Variety)、快速化(Velocity)及由此产生的价值(Value)。如图二;

图二

4.大数据技术的发展:

大数据技术描述了一种新一代技术和构架,用于以很经济的方式、以高速的捕获、发现和分析技术,从各种超大规模的数据中提取价值,而且未来急剧增长的数据迫切需要寻求新的处理技术手段。如图三所示:

图三

在“大数据”(Big data)时代,通过互联网、社交网络、物联网,人们能够及时全面地获得大信息。同时,信息自身存在形式的变化与演进,也使得作为信息载体的数据以远超人们想象的速度迅速膨胀。

云时代的到来使得数据创造的主体由企业逐渐转向个体,而个体所产生的绝大部分数据为图片、文档、视频等非结构化数据。信息化技术的普及使得企业更多的办公流程通过网络得以实现,由此产生的数据也以非结构化数据为主。预计到2012年,非结构化数据将达到互联网整个数据量的75%以上。用于提取智慧的“大数据”,往往是这些非结构化数据。传统的数据仓库系统、BI、链路挖掘等应用对数据处理的时间要求往往以小时或天为单位。但“大数据”应用突出强调数据处理的实时性。在线个性化推荐、股票交易处理、实时路况信息等数据处理时间要求在分钟甚至秒级。

全球技术研究和咨询公司Gartner将“大数据”技术列入2012年对众多公司和组织机构具有战略意义的十大技术与趋势之一,而其他领域的研究,如云计算、下一代分析、内存计算等也都与“大数据”的研究相辅相成。Gartner在其新兴技术成熟度曲线中将“大数据”技术视为转型技术,这意味着“大数据”技术将在未来3—5年内进入主流。

而“大数据”的多样性决定了数据采集来源的复杂性,从智能传感器到社交网络数据,从声音图片到在线交易数据,可能性是无穷无尽的。选择正确的数

据来源并进行交叉分析可以为企业创造最显著的利益。随着数据源的爆发式增长,数据的多样性成为“大数据”应用亟待解决的问题。例如如何实时地及通过各种数据库管理系统来安全地访问数据,如何通过优化存储策略,评估当前的数据存储技术并改进、加强数据存储能力,最大限度地利用现有的存储投资。从某种意义上说,数据将成为企业的核心资产。

“大数据”不仅是一场技术变革,更是一场商业模式变革。在“大数据”概念提出之前,尽管互联网为传统企业提供了一个新的销售渠道,但总体来看,二者平行发展,鲜有交集。我们可以看到,无论是Google通过分析用户个人信息,根据用户偏好提供精准广告,还是Facebook将用户的线下社会关系迁移在线上,构造一个半真实的实名帝国,但这些商业和消费模式仍不能脱离互联网,传统企业仍无法嫁接到互联网中。同时,传统企业通过传统的用户分析工具却很难获得大范围用户的真实需求。

企业从大规模制造过渡到大规模定制,必须掌握用户的需求特点。在互联网时代,这些需求特征往往是在用户不经意的行为中透露出来的。通过对信息进行关联、参照、聚类、分类等方法分析,才能得到答案。

“大数据”在互联网与传统企业间建立一个交集。它推动互联网企业融合进传统企业的供应链,并在传统企业种下互联网基因。传统企业与互联网企业的结合,网民和消费者的融合,必将引发消费模式、制造模式、管理模式的巨大变革。

大数据正成为IT行业全新的制高点,各企业和组织纷纷助推大数据的发展,相关技术呈现百花齐放局面,并在互联网应用领域崭露头角,具体情况如下图四所示:

图四

大数据将带来巨大的技术和商业机遇,大数据分析挖掘和利用将为企业带来巨大的商业价值,而随着应用数据规模急剧增加,传统计算面临严重挑战,大规模数据处理和行业应用需求日益增加和迫切出现越来越多的大规模数据处理应用需求,传统系统难以提供足够的存储和计算资源进行处理,云计算技术是最理想的解决方案。调查显示:目前,IT专业人员对云计算中诸多关键技术最为关心的是大规模数据并行处理技术大数据并行处理没有通用和现成的解决方案对于应用行业来说,云计算平台软件、虚拟化软件都不需要自己开发,但行业的大规模数据处理应用没有现成和通用的软件,需要针对特定的应用需求专门开发,涉及到诸多并行化算法、索引查询优化技术研究、以及系统的设计实现,这些都为大数据处理技术的发展提供了巨大的驱动力,

5.大数据技术组成:

大数据技术由四种技术构成,它们包括:

5.1分析技术

分析技术意味着对海量数据进行分析以实时得出答案,由于大数据的特殊性,大数据分析技术还处于发展阶段,老技术会日趋完善,新技术会更多出现。大数

据分析技术涵盖了以下的的五个方面

5.1.1可视化分析

数据可视化无论对于普通用户或是数据分析专家,都是最基本的功能。数据图像化可以让数据自己说话,让用户直观的感受到结果。

5.1.2数据挖掘算法

图像化是将机器语言翻译给人看,而数据挖掘就是机器的母语。分割、集群、孤立点分析还有各种各样五花八门的算法让我们精炼数据,挖掘价值。这些算法一定要能够应付大数据的量,同时还具有很高的处理速度。

5.1.3预测分析能力

数据挖掘可以让分析师对数据承载信息更快更好地消化理解,进而提升判断的准确性,而预测性分析可以让分析师根据图像化分析和数据挖掘的结果做出一些前瞻性判断。

5.1.4语义引擎

非结构化数据的多元化给数据分析带来新的挑战,我们需要一套工具系统的去分析,提炼数据。语义引擎需要设计到有足够的人工智能以足以从数据中主动地提取信息。

5.1.5数据质量和数据管理

数据质量与管理是管理的最佳实践,透过标准化流程和机器对数据进行处理可以确保获得一个预设质量的分析结果。

我们知道大数据分析技术最初起源于互联网行业。网页存档、用户点击、商品信息、用户关系等数据形成了持续增长的海量数据集。这些大数据中蕴藏着大量可以用于增强用户体验、提高服务质量和开发新型应用的知识,而如何高效和

准确的发现这些知识就基本决定了各大互联网公司在激烈竞争环境中的位置。首先,以Google为首的技术型互联网公司提出了MapReduce的技术框架,利用廉价的PC服务器集群,大规模并发处理批量事务。

利用文件系统存放非结构化数据,加上完善的备份和容灾策略,这套经济实惠的大数据解决方案与之前昂贵的企业小型机集群+商业数据库方案相比,不仅没有丢失性能,而且还赢在了可扩展性上。之前,我们在设计一个数据中心解决方案的前期,就要考虑到方案实施后的可扩展性。通常的方法是预估今后一段时期内的业务量和数据量,加入多余的计算单元(CPU)和存储,以备不时只需。这样的方式直接导致了前期一次性投资的巨大,并且即使这样也依然无法保证计算需求和存储超出设计量时的系统性能。而一旦需要扩容,问题就会接踵而来。首先是商业并行数据库通常需要各节点物理同构,也就是具有近似的计算和存储能力。而随着硬件的更新,我们通常加入的新硬件都会强于已有的硬件。这样,旧硬件就成为了系统的瓶颈。为了保证系统性能,我们不得不把旧硬件逐步替换掉,经济成本损失巨大。其次,即使是当前最强的商业并行数据库,其所能管理的数据节点也只是在几十或上百这个数量级,这主要是由于架构上的设计问题,所以其可扩展性必然有限。而MapReduce+GFS框架,不受上述问题的困扰。需要扩容了,只需增加个机柜,加入适当的计算单元和存储,集群系统会自动分配和调度这些资源,丝毫不影响现有系统的运行

5.2存储数据库

存储数据库(In-Memory Databases)让信息快速流通,大数据分析经常会用到存储数据库来快速处理大量记录的数据流通。比方说,它可以对某个全国性的连锁店某天的销售记录进行分析,得出某些特征进而根据某种规则及时为消费者提供奖励回馈。

但传统的关系型数据库严格的设计定式、为保证强一致性而放弃性能、可扩展性差等问题在大数据分析中被逐渐暴露。随之而来,NoSQL数据存储模型开始风行。NoSQL,也有人理解为Not Only SQL,并不是一种特定的数据存储模型,它是一类非关系型数据库的统称。其特点是:没有固定的数据表模式、可以分布式和水平扩展。NoSQL并不是单纯的反对关系型数据库,而是针对其缺点的一种

补充和扩展。典型的NoSQL数据存储模型有文档存储、键-值存储、图存储、对象数据库、列存储等

NoSQL数据库是一种建立在云平台的新型数据处理模式,NoSQL在很多情况下又叫做云数据库。由于其处理数据的模式完全是分布于各种低成本服务器和存储磁盘,因此它可以帮助网页和各种交互性应用快速处理过程中的海量数据。它为Zynga、AOL、Cisco以及其它一些企业提供网页应用支持。正常的数据库需要将数据进行归类组织,类似于姓名和帐号这些数据需要进行结构化和标签化。但是NoSQL数据库则完全不关心这些,它能处理各种类型的文档。

在处理海量数据同时请求时,它也不会有任何问题。比方说,如果有1000万人同时登录某个Zynga游戏,它会将这些数据分布于全世界的服务器并通过它们来进行数据处理,结果与1万人同时在线没什么两样。现今有多种不同类型的NoSQL模式。商业化的模式如Couchbase、10gen的mongoDB以及Oracle的NoSQL;开源免费的模式如CouchDB和Cassandra;还有亚马逊最新推出的NoSQL云服务。

5.3分布式计算技术

分布式计算结合了NoSQL与实时分析技术,如果想要同时处理实时分析与NoSQL数据功能,那么你就需要分布式计算技术。分布式技术结合了一系列技术,可以对海量数据进行实时分析。更重要的是,它所使用的硬件非常便宜,因而让这种技术的普及变成可能。SGI的Sunny Sundstrom解释说,通过对那些看起来没什么关联和组织的数据进行分析,我们可以获得很多有价值的结果。比如说可以分发现一些新的模式或者新的行为。运用分布式计算技术,银行可以从消费者的一些消费行为和模式中识别网上交易的欺诈行为。

分布式计算技术让不可能变成可能,分布式计算技术正引领着将不可能变为可能。Skybox Imaging就是一个很好的例子。这家公司通过对卫星图片的分析得出一些实时结果,比如说某个城市有多少可用停车空间,或者某个港口目前有多少船只。它们将这些实时结果卖给需要的客户。没有这个技术,要想快速便宜的分析这么大量卫星图片数据将是不可能的。如图五所示:

图五

分布式计算技术是Google的核心,也是Yahoo的基础,目前分布式计算技术是基于Google创建的技术,但是却最新由Yahoo所建立。Google总共发表了两篇论文,2004年发表的叫做MapReduce的论文介绍了如何在多计算机之间进行数据处理;另一篇于2003年发表,主要是关于如何在多服务器上存储数据。来自于Yahoo的工程师Doug Cutting在读了这两篇论文后建立了分布式计算平台,以他儿子的玩具大象命名。如图六所示

图六

而Hadoop作为一个重量级的分布式处理开源框架已经在大数据处理领域有所作为

6.Hadoop--大数据处理的核心技术

大数据技术涵盖了硬软件多个方面的技术,目前各种技术基本都独立存在于存储、开发、平台架构、数据分析挖掘的各个相对独立的领域。这一部分主要介绍和分析大数据处理的核心技术——Hadoop。

6.1Hadoop的组成

大数据不同于传统类型的数据,它可能由TB甚至PB级信息组成,既包括结构化数据,也包括文本、多媒体等非结构化数据。这些数据类型缺乏一致性,使得标准存储技术无法对大数据进行有效存储,而且我们也难以使用传统的服务器和SAN方法来有效地存储和处理庞大的数据量。这些都决定了“大数据”需要不同的处理方法,而Hadoop目前正是广泛应用的大数据处理技术。Hadoop是一个

基于Java的分布式密集数据处理和数据分析的软件框架。该框架在很大程度上受Google在2004年白皮书中阐述的MapReduce的技术启发。Hadoop主要组件包含如图七:

图七

Hadoop Common:通用模块,

支持其他Hadoop模块

Ha d o o p Di s t r i b u t e d Fi l eSystem(HDFS):分布式文件系统,用以提供高流量的应用数据访问

Hadoop YARN:支持工作调度和集群资源管理的框架

HadoopMapReduce:针对大数据的、灵活的并行数据处理框架

其他相关的模块还有:

ZooKeeper:高可靠性分布式协调系统

Oozie:负责MapReduce作业调度

HBase:可扩展的分布式数据库,可以将结构性数据存储为大表

Hive:构建在MapRudece之上的数据仓库软件包

Pig:架构在Hadoop之上的高级数据处理层

在Hadoop框架中,最底层的HDFS存储Hadoop集群中所有存储节点上的文件。HDFS的架构是基于一组特定的节点构建的(如图八),

图八

这些节点包括一个NameNode和大量的DataNode。存储在HDFS中的文件被分成块,然后将这些块复制到多个计算机中(DataNode)。这与传统的RAID架构大不相同。块的大小(通常为64MB)和复制的块数量在创建文件时由客户机决定。NameNode可以控制所有文件操作。HDFS内部的所有通信都基于标准的TCP/IP 协议。NameNode在HDFS内部提供元数据服务,负责管理文件系统名称空间和控制外部客户机的访问。它决定是否将文件映射到DataNode上的复制块上。DataNode通常以机架的形式组织,机架通过一个交换机将所有系统连接起来。H a d o o p M a p R e d u c e 是Google MapReduce的开源实现。MapReduce 技术是一种简洁的并行计算模型,它在系统层面解决了扩展性、容错性等问题,通过接受用户编写的Map函数和Reduce函数,自动地在可伸缩的大规模集群上并行执行,从而可以处理和分析大规模的数据[6]。Hadoop提供了大量的接口和抽象类,从而为Hadoop应用程序开发人员提供许多工具,可用于调试和性能度量等。在H a d o o p 应用实例中,一个代表客户机在单个主系统上启动Ma pRe d u c e的应用程序称为JobTracker。类似于NameNode,它是Ha d o o p 集群中唯一负责控制MapReduce应用程序的系统。在应用程序提交之后,将提供包含在HDFS中的输入和输出目录。JobTr a cke r使用文件块信息(物理量和位置)确定如何创建其他TaskTracker从属任务。MapReduce应用程序被复制到每个出现输入文件块的节点,将为特定节点上的每个文件块创建一个唯一的从属任务。每个TaskTracker将状态和完成信息报告给JobTracker。如图显示一个示例集群中的工作分布,如图九:

图九

6.2Hadoop的优点:

Hadoop能够使用户轻松开发和运行处理大数据的应用程序。它主要有以下几个优点:

6.2.1高可靠性。

Hadoop按位存储和处理数据的能力值得人们信赖。

6.2.2高扩展性。

Hadoop是在可用的计算机集簇间分配数据并完成计算任务的,这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中。

6.2.3高效性。

Hadoop能够在节点之间动态地移动数据,并保证各个节点的动态平衡,因此处理速度非常快。

6.2.4高容错性。

Hadoop能够自动保存数据的多个副本,并且能够自动将失败的任务重新分配。Hadoop带有用Java语言编写的框架,因此运行在Linux生产平台上是非常理想的。Hadoop上的应用程序也可以使用其他语言编写,比如C++。

6.3 Hadoop的不足

Hadoop作为一个处理大数据的软件框架,虽然受到众多商业公司的青睐,但是其自身的技术特点也决定了它不能完全解决大数据问题。在当前Hadoop的设计中,所有的metadata操作都要通过集中式的NameNode来进行,NameNode 有可能是性能的瓶颈。当前Hadoop单一NameNode、单一Jobtracker的设计严重制约了整个Hadoop可扩展性和可靠性。首先,NameNode和JobTracker是整个系统中明显的单点故障源。再次,单一NameNode的内存容量有限,使得Hadoop 集群的节点数量被限制到2000个左右,能支持的文件系统大小被限制在10-50PB,最多能支持的文件数量大约为 1.5亿左右。实际上,有用户抱怨其集群的NameNode重启需要数小时,这大大降低了系统的可用性。随着Hadoop被广泛使用,面对各式各样的需求,人们期望Hadoop能提供更多特性,比如完全可读写的文件系统、Snapshot、Mirror等等。这些都是当前版本的Hadoop不支持,但是用户又有强烈需求的。

6.4主要商业性“大数据”处理方案

“大数据”被科技企业看作是云计算之后的另一个巨大商机,包括IBM、谷歌、亚马逊和微软在内的一大批知名企业纷纷掘金这一市场。此外,很多初创企业也开始加入到大数据的淘金队伍中。Hadoop是非结构数据库的代表,低成本、高扩展性和灵活性等优势使其成为各种面向大数据处理分析的商业服务方案的首选。Oracle、IBM、Microsoft三大商业数据提供商是Hadoop的主要支持者。很多知名企业都以Hadoop技术为基础提供自己的商业性大数据解决方案。这一部分主要介绍以Hadoop为基础的典型商业性大数据解决方案。

6.4.1IBM InfoSphere大数据分析平台

I B M于2 0 1 1 年5 月推出的InfoSphere大数据分析平台是一款定位为企业级的大数据分析产品。该产品包括BigInsight s和Streams,二者互补,Biglnsights基于Hadoop,对大规模的静态数据进行分析,它提供多节点的分布式计算,可以随时增加节点,提升数据处理能力。St reams采用内存计算方式分析实时数据。它们将包括HadoopMapReduce在内的开源技术紧密地与IBM系统集成起来。研究Hadoop这样开源技术的人很多,但是IBM这次是真正将其变成了企业级的应用,针对不同的人员增加不同的价值。InfoSphereBigInsight s 1.3的存储和运算框架采用了开源的Ha d o opMapRe d u c e,同时针对Ha d o o p 框架进行了改造,采用了IBM特有的通用并行文件系统——GPFS。利用GPFS的目的是为了避免单点故障,保证可用性。BigInsights中还有两个分析产品——Cognos和SPSS,这两个分析产品在传统功能上加强了文本分析的功能,提供了一系列文本分析工具,并使用高级语言进行自定义规则,如文本格式转换等。目前BigInsights提供两种版本,一种是企业版(Enterprise Edition),用于企业级的大数据分析解决方案。另一种是基础版(Basic Edition),去掉了企业版中的大部分功能,用户可以免费下载,主要提供给开发人员和合作伙伴试用。St r e ams 最大的特点就是内存分析,利用多节点PC服务器的内存来处理大批量的数据分析请求。St reams的特点就是“小快灵”,数据是实时流动的,其分析反应速度可以控制在毫秒级别,而BigInsights的分析是批处理,反应速度无法

同St reams相比。总体来说,二者的设计架构不同,也用于处理不同的大数据分析需求,并可以形成良好的互补。InfoSphere平台仅仅是IBM大数据解决方案中的一部分。IBM大数据平台包括4大部分:信息整合与治理组件、基于开源Apache Hadoop的框架而实现的Bi g I n s i g h t s 平台、加速器,以及包含可视化与发现、应用程序开发、系统管理的上层应用。通过IBM的解决方案可以看出,解决大数据问题不能仅仅依靠Hadoop。

6.4.2Or a c l e Bi g Da t aApplianc

Oracle Big Data Appliance准确地说是一款硬件产品,添加了Hadoop装载器、应用适配器以及Or acle新的NoSQL数据库,主要目的是为了将非结构化数据加载到关系型数据库中去,并对软硬件的集成做了一些优化。Oracle BigData机包括开源Apache Hadoop、Oracle NoSQL数据库、Oracle数据集成Hadoop应用适配器、OracleHa d o o p 装载器、Op e n So u r c eDistribution of R、Oracle Linux和Oracle Java HotSpot虚拟机。它能够快速、便捷地与Oracle数据库11g、Oracle Exadata数据库云服务器和Oracle Exalytics商务智能云服务器集成。分析师和统计人员可以运行现有的R应用,并利用R客户端直接处理存储在Oracle数据库11g中的数据,从而极大地提高可扩展性、性能和安全性。

6.4.3Mi c r o s o f t S QLServer

微软已经发布HadoopConnectorfor SQL Se r ve r Pa r a l lelDataWarehouse和HadoopConnectorfor SQL Server社区技术预览版本的连接器。该连接器是双向的,用户可以在Hadoop和微软数据库服务器之间向前或者向后迁移数据。微软的SQL Server 2012将并入Hadoop分布式计算平台,微软还将把Hadoop引入Windows Server和Azure(微软的云服务)。

6.4.4 Sybase IQ

Sybase IQ是Sybase公司推出的特别为数据仓库设计的关系型数据库,添加了

Hadoop的集成,并提供了MapReduce的API。相比于传统的“行式存储”的关系型数据库,Sybase IQ使用了独特的列式存储方式,在进行分析查询时,仅需读取查询所需的列,其垂直分区策略不仅能够支持大量的用户、大规模数据,还可以提交对商业信息的高速访问,其速度可达到传统的关系型数据库的百倍甚至千倍。

6.5其他“大数据”解决方案

“大数据”解决方案并非只有Hadoop一种,许多知名企业还提供了其他的解决方案。

6.5.1 EMC

EMC 提供了两种大数据存储方案,即Isilon和Atmos。Isilon能够提供无限的横向扩展能力,Atmos是一款云存储基础架构,在内容服务方面,Atmos是很好的解决方案。在数据分析方面,EMC提供的解决方案、提供的产品是Greenplum,Greenplum有两个产品,第一是GreenplumDatabase,GreenplumDatabase是大规模的并行成立的数据库,它可以管理、存储、分析PB 量级的一些结构性数据,它下载的速度非常高,最高可以达到每小时10 T B,速度非常惊人。这是EMC可以提供给企业、政府,用来分析海量的数据。但是Gr e e n p l umDa t a b a s e面对的是结构化数据。很多数据超过9 0 % 是非结构化数据,E M C 有另外一个产品是GreenplumHD,GreenplumHD可以把非结构化的数据或者是半结构化的数据转换成结构化数据,然后让GreenplumDatabase去处理。

6.5.2BigQuery

BigQu e r y是Go og l e 推出的一项We b服务,用来在云端处理大数据。该服务让开发者可以使用Go o g l e 的架构来运行SQL语句对超级大的数据库进行操作。BigQuery允许用户上传他们的超大量数据并通过其直接进行交互式分析,从而不必投资建立自己的数据中心。Google曾表示BigQuery引擎可以快

大数据的五大关键技术

大数据的五大关键技术 大数据技术,就是从各种类型的数据中快速获得有价值信息的技术。大数据领域已经涌现出了大量新的技术,它们成为大数据采集、存储、处理和展现的有力武器。 一、大数据接入 1、大数据接入 已有数据接入、实时数据接入、文件数据接入、消息记录数据接入、文字数据接入、图片数据接入、视屏数据接入 2、大数据接入技术 Kafka、ActiveMQ、ZeroMQ、Flume、Sqoop、Socket(Mina、Netty)、ftp/sftp 二、大数据存储 1、大数据存储 结构化数据存储、半结构化数据存储、非结构化数据存储 2、大数据存储技术 Hdfs、Hbase、Hive、S3、Kudu、MongoDB、Neo4J 、Redis、Alluxio(Tachyon)、Lucene、Solr、ElasticSearch 三、数据分析挖掘 1、大数据分析与挖掘 离线分析、准实时分析、实时分析、图片识别、语音识别、机器学习

2、大数据分析与挖掘技术 MapReduce、Hive、Pig、Spark、Flink、Impala、Kylin、Tez、Akka、Storm、S4、Mahout、MLlib 四、大数据共享交换 1、大数据共享交换 数据接入、数据清洗、转换、脱敏、脱密、数据资产管理、数据导出 2、大数据共享交换技术 Kafka、ActiveMQ、ZeroMQ、Dubbo、Socket(Mina、Netty)、ftp/sftp、RestFul、Web Service 五、大数据展现 1、大数据展现 图化展示(散点图、折线图、柱状图、地图、饼图、雷达图、K线图、箱线图、热力图、关系图、矩形树图、平行坐标、桑基图、漏斗图、仪表盘),文字展示; 2、大数据展现技术 Echarts、Tableau 国家规划大数据产业发展战略,各行各业需要大数据技术支撑指数级的数据增量服务,越来越多的企业逐渐转型于大数据,大数据方面市场需求呈爆发式增长。为了应对大数据人才的缺乏,加米谷大数据培训中心制定了全流程的大数据课程,主要包括Linux、java、CentOS、mysql、HDFS、Hadoop、Hbase、Hive、Kafka、Spark、Storm等。除了在理论方面深入讲解外,还有对应代码实战,全流程学完之后会有实战大数据项目,整体把控学习效果,教学目的旨在提高学员实战能力,真实提升自身大数据能力。

大数据关键技术

术大数据关键技 大数据技术,就是从各种类型的数据中快速获得有价值信息的技 术。大数据领域已经涌现出了大量新的技术,它们成为大数据采集、存储、处理和呈现的有力武器。 大数据处理关键技术一般包括:大数据采集、大数据预处理、大 数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用(大数据检索、大数据可视化、大数据应用、大数据安全等)。 一、大数据采集技术 社交网络交互数据及数据是指通过 RFID传感器数据、射频数据、(或称之半结构化移动互联网数据等方式获得的各种类型的结构化、是大数据知识服务模型的根本。为弱结构化)及非结构化的海量数据,重点要突破分布式高速高可靠数据爬取或采集、高速数据全映像等大数据收集技术;突破高速数据解析、转换与装载等大数据整合技术;设计质量评估模型,开发数据质量技术。 大数据采集一般分为大数据智能感知层:主要包括数据传感体系、网络通信体系、传感适配体系、智能识别体系及软硬件资源接入非结构化的海量数据的智能化识别、实现对结构化、系统,半结构化、定位、跟踪、接入、传输、信号转换、监控、初步处理和管理等。必须着重攻克针对大数据源的智能识别、感知、适配、传输、接入等技术。基础支撑层:提供大数据服务平台所需的虚拟服务器,结构化、半结构化及非结构化数据的数据库及物联网络资源等基础支撑环境。重点攻

克分布式虚拟存储技术,大数据获取、存储、组织、分析和决. 大数据隐策操作的可视化接口技术,大数据的网络传输与压缩技术,私保护技术等。 二、大数据预处理技术 )抽取:1主要完成对已接收数据的辨析、抽取、清洗等操作。数据抽取过程可以帮助我们因获取的数据可能具有多种结构和类型,以达到快速分将这些复杂的数据转化为单一的或者便于处理的构型,)清洗:对于大数据,并不全是有价值的,有些数析处理的目的。2据并不是我们所关心的内容,而另一些数据则是完全错误的干扰项,因此要对数据通过过滤“去噪”从而提取出有效数据。 三、大数据存储及管理技术 大数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来,建立相 半结构化和应的数据库,并进行管理和调用。重点解决复杂结构化、可表示、非结构化大数据管理与处理技术。主要解决大数据的可存储、可处理、可靠性及有效传输等几个关键问题。开发可靠的分布式文)、能效优化的存储、计算融入存储、大数据的去件系统(DFS突破分布式非关系型大数冗余及高效低成本的大数据存储技术;据管理与处理技术,异构数据的数据融合技术,数据组织技术,突破大数据移动、研究大数据建模技术;突破大数据索引技术;备份、复制等技术;开发大数据可视化技术。 非关系型数据开发新型数据库技术,数据库分为关系型数据库、数非关系型数据库主要指的是库以及数据库缓存系统。其中,NoSQL据库,

大数据关键技术

大数据关键技术 大数据技术,就就是从各种类型得数据中快速获得有价值信息得技术。大数据领域已经涌现出了大量新得技术,它们成为大数据采集、存储、处理与呈现得有力武器. 大数据处理关键技术一般包括:大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现与应用(大数据检索、大数据可视化、大数据应用、大数据安全等)。 一、大数据采集技术 数据就是指通过RFID射频数据、传感器数据、社交网络交互数据及移动互联网数据等方式获得得各种类型得结构化、半结构化(或称之为弱结构化)及非结构化得海量数据,就是大数据知识服务模型得根本.重点要突破分布式高速高可靠数据爬取或采集、高速数据全映像等大数据收集技术;突破高速数据解析、转换与装载等大数据整合技术;设计质量评估模型,开发数据质量技术。 大数据采集一般分为大数据智能感知层:主要包括数据传感体系、网络通信体系、传感适配体系、智能识别体系及软硬件资源接入系统,实现对结构化、半结构化、非结构化得海量数据得智能化识别、定位、跟踪、接入、传输、信号转换、监控、初步处理与管理等。必须着重攻克针对大数据源得智能识别、感知、适配、传输、接入等技术.基础支撑层:提供大数据服务平台所需得虚拟服务器,结构化、半结构化及非结构化数据得数据库及物联网络资源等基础支撑环境。

重点攻克分布式虚拟存储技术,大数据获取、存储、组织、分析与决策操作得可视化接口技术,大数据得网络传输与压缩技术,大数据隐 私保护技术等. 二、大数据预处理技术 主要完成对已接收数据得辨析、抽取、清洗等操作。1)抽取:因获取得数据可能具有多种结构与类型,数据抽取过程可以帮助我们将这些复杂得数据转化为单一得或者便于处理得构型,以达到快速分析处理得目得。2)清洗:对于大数据,并不全就是有价值得,有些数据并不就是我们所关心得内容,而另一些数据则就是完全错误得干扰项,因此要对数据通过过滤“去噪”从而提取出有效数据. 三、大数据存储及管理技术 大数据存储与管理要用存储器把采集到得数据存储起来,建立相 应得数据库,并进行管理与调用。重点解决复杂结构化、半结构化与非结构化大数据管理与处理技术。主要解决大数据得可存储、可表示、可处理、可靠性及有效传输等几个关键问题。开发可靠得分布式文件系统(DFS)、能效优化得存储、计算融入存储、大数据得去冗余及高效低成本得大数据存储技术;突破分布式非关系型大数据管理与处理技术,异构数据得数据融合技术,数据组织技术,研 究大数据建模技术;突破大数据索引技术;突破大数据移动、备份、复制等技术;开发大数据可视化技术. 开发新型数据库技术,数据库分为关系型数据库、非关系型数据库以及数据库缓存系统。其中,非关系型数据库主要指得就是NoSQ

大数据处理常用技术简介

大数据处理常用技术简介 storm,Hbase,hive,sqoop, spark,flume,zookeeper如下 ?Apache Hadoop:是Apache开源组织的一个分布式计算开源框架,提供了一个分布式文件系统子项目(HDFS)和支持MapReduce分布式计算的软件架构。 ?Apache Hive:是基于Hadoop的一个数据仓库工具,可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表,通过类SQL语句快速实现简单的MapReduce 统计,不必开发专门的MapReduce应用,十分适合数据仓库的统计分析。 ?Apache Pig:是一个基于Hadoop的大规模数据分析工具,它提供的SQL-LIKE语言叫Pig Latin,该语言的编译器会把类SQL的数据分析请求转换为一系列经过优化处理的MapReduce运算。 ?Apache HBase:是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统,利用HBase技术可在廉价PC Server上搭建起大规模结构化存储集群。 ?Apache Sqoop:是一个用来将Hadoop和关系型数据库中的数据相互转移的工具,可以将一个关系型数据库(MySQL ,Oracle ,Postgres等)中的数据导进到Hadoop的HDFS中,也可以将HDFS的数据导进到关系型数据库中。 ?Apache Zookeeper:是一个为分布式应用所设计的分布的、开源的协调服务,它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题,简化分布式应用协调及其管理的难度,提供高性能的分布式服务?Apache Mahout:是基于Hadoop的机器学习和数据挖掘的一个分布式框架。Mahout用MapReduce实现了部分数据挖掘算法,解决了并行挖掘的问题。 ?Apache Cassandra:是一套开源分布式NoSQL数据库系统。它最初由Facebook开发,用于储存简单格式数据,集Google BigTable的数据模型与Amazon Dynamo的完全分布式的架构于一身 ?Apache Avro:是一个数据序列化系统,设计用于支持数据密集型,大批量数据交换的应用。Avro是新的数据序列化格式与传输工具,将逐步取代Hadoop原有的IPC机制 ?Apache Ambari:是一种基于Web的工具,支持Hadoop集群的供应、管理和监控。 ?Apache Chukwa:是一个开源的用于监控大型分布式系统的数据收集系统,它可以将各种各样类型的数据收集成适合Hadoop 处理的文件保存在HDFS 中供Hadoop 进行各种MapReduce 操作。 ?Apache Hama:是一个基于HDFS的BSP(Bulk Synchronous Parallel)并行计算框架, Hama可用于包括图、矩阵和网络算法在内的大规模、大数据计算。

大数据应用技术课程介绍

大数据应用技术网络课程 1课程目标 通过讲解几种主流大数据产品和技术的特性、实现原理和应用方向,并组织实习项目,使学员了解并初步掌握目前流行的大数据主流技术(采集、存储、挖掘等),了解其特点以及使用的场景,具备一定的大数据系统架构能力,并能自行开展简单的大数据应用开发。 2课程内容 本次课程讲解的大数据产品和技术包括:hadoop、storm、flume等,其中以hadoop为主要培训内容。 3培训课程列表 1.hadoop生态系统 (1)HDFS (2课时) (2)MapReduce2 (2课时) (3)Hive (1课时) (4)HBase (2课时) (5)Sqoop (1课时) (6)Impala (1课时) (7)Spark (4课时) 2.Storm流计算(2课时) 3.Flume分布式数据处理(2课时) 4.Redis内存数据库(1课时) 5.ZooKeeper (1课时) 4培训方式 学员以观看录像、视频会议等方式进行学习,搭建集中环境供大家实习,并设置作业和答疑环节。每周视频课程约2个课时,作业和实习时间约需2-3小时,课程持续10周左右。

5课程内容简介 大数据技术在近两年发展迅速,从之前的格网计算、MPP逐步发展到现在,大数据技术发展为3个主要技术领域:大数据存储、离线大数据分析、在线大数据处理,在各自领域内,涌现出很多流行的产品和框架。 大数据存储 HDFS、HBase 离线大数据分析 MapReduce、Hive 在线大数据处理 Impala、Storm(流处理)、Spark、Redis(内存数据库)、HBase 数据采集 Flume等 辅助工具 Zookeeper等 5.1Hadoop 1)HDFS 介绍: Hadoop分布式文件系统(HDFS)被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统。它和现有的分布式文件系统有很多共同点。但同 时,它和其他的分布式文件系统的区别也是很明显的。HDFS是一个高度容错性的 系统,适合部署在廉价的机器上。HDFS能提供高吞吐量的数据访问,非常适合大 规模数据集上的应用。HDFS放宽了一部分POSIX约束,来实现流式读取文件系统 数据的目的。HDFS是Apache Hadoop Core项目的一部分。 培训内容: HDFS设计的思路 HDFS的模块组成(NameNode、DataNode) HADOOP Core的安装 HDFS参数含义及配置 HDFS文件访问方式 培训目标: 使学员掌握HDFS这个HADOOP基础套件的原理、安装方式、配置方法等2)MAPREDUCE 介绍: MapReduce是一种编程模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。概念"Map(映射)"和"Reduce(归约)",和它们的主要思想,都是从函数式编程语言里借来的,还有从矢量编程语言里借来的特性。它极大地方便了编程人员在不会

大大数据概念、技术、特点、应用与案例

大数据 目录 一、大数据概念 (1) 二、大数据分析 (2) 三、大数据技术 (3) 四、大数据特点 (4) 五、大数据处理 (4) 六、大数据应用与案例分析 (6) 一、大数据概念 "大数据"是一个体量特别大,数据类别特别大的数据集,并且这样的数据集无法用传统数据库工具对其内容进行抓取、管理和处理。"大数据"首先是指数据体量(volumes)?大,指代大型数据集,一般在10TB?规模左右,但在实际应用中,很多企业用户把多个数据集放在一起,已经形成了PB级的数据量;其次是指数据类别(variety)大,数据来自多种数据源,数据种类和格式日渐丰富,已冲破了以前所限定的结构化数据范畴,囊括了半结构化和非结构化数据。接着是数据处理速度(Velocity)快,在数据量非常庞大的情况下,也能够做到数据的实时处理。最后一个特点是指数据真实性(Veracity)高,随着社交数据、企业内容、交易与应用数据等新数据源的兴趣,传统数据源的局限被打破,企业愈发需要有效的信息之力以确保其真实性及安全性。 "大数据"是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。从数据的类别上看,"大数据"

指的是无法使用传统流程或工具处理或分析的信息。它定义了那些超出正常处理范围和大小、迫使用户采用非传统处理方法的数据集。亚马逊网络服务(AWS)、大数据科学家JohnRauser提到一个简单的定义:大数据就是任何超过了一台计算机处理能力的庞大数据量。研发小组对大数据的定义:"大数据是最大的宣传技术、是最时髦的技术,当这种现象出现时,定义就变得很混乱。" Kelly说:"大数据是可能不包含所有的信息,但我觉得大部分是正确的。对大数据的一部分认知在于,它是如此之大,分析它需要多个工作负载,这是AWS的定义。当你的技术达到极限时,也就是数据的极限"。大数据不是关于如何定义,最重要的是如何使用。最大的挑战在于哪些技术能更好的使用数据以及大数据的应用情况如何。这与传统的数据库相比,开源的大数据分析工具的如Hadoop的崛起,这些非结构化的数据服务的价值在哪里。 二、大数据分析 从所周知,大数据已经不简简单单是数据大的事实了,而最重要的现实是对大数据进行分析,只有通过分析才能获取很多智能的,深入的,有价值的信息。那么越来越多的应用涉及到大数据,而这些大数据的属性,包括数量,速度,多样性等等都是呈现了大数据不断增长的复杂性,所以大数据的分析方法在大数据领域就显得尤为重要,可以说是决定最终信息是否有价值的决定性因素。基于如此的认识,大数据分析普遍存在的方法理论有哪些呢? 1、可视化分析 大数据分析的使用者有大数据分析专家,同时还有普通用户,但是他们二者对于大数据分析最基本的要求就是可视化分析,因为可视化分析能够直观的呈现大数据特点,同时能够非常容易被读者所接受,就如同看图说话一样简单明了 2、数据挖掘算法 大数据分析的理论核心就是数据挖掘算法,各种数据挖掘的算法基于不同的数据类型和格式才能更加科学的呈现出数据本身具备的特点,也正是因为这些被全世界统计学家所公认的各种统计方法(可以称之为真理)才能深入数据内部,

大数据处理技术的特点

1)Volume(大体量):即可从数百TB到数十数百PB、 甚至EB的规模。 2)Variety(多样性):即大数据包括各种格式和形态的数据。 3)Velocity(时效性):即很多大数据需要在一定的时间限度下得到及时处理。 4)Veracity(准确性):即处理的结果要保证一定的准确性。 5)Value(大价值):即大数据包含很多深度的价值,大数据分析挖掘和利用将带来巨大的商业价值。 传统的数据库系统主要面向结构化数据的存储和处理,但现实世界中的大数据具有各种不同的格式和形态,据统计现实世界中80%以上的数据都是文本和媒体等非结构化数据;同时,大数据还具有很多不同的计算特征。我们可以从多个角度分类大数据的类型和计算特征。 1)从数据结构特征角度看,大数据可分为结构化与非结构化/半结构化数据。 2)从数据获取处理方式看,大数据可分为批处理与流式计算方式。 3)从数据处理类型看,大数据处理可分为传统的查询分析计算和复杂数据挖掘计算。 4)从大数据处理响应性能看,大数据处理可分为实时/准实时与非实时计算,或者是联机计算与线下计算。前述的流式计算通常属于实时计算,此外查询分析类计算通常也要求具有高响应性能,因而也可以归为实时或准实时计算。而批处理计算和复杂数据挖掘计算通常属于非实时或线下计算。 5)从数据关系角度看,大数据可分为简单关系数据(如Web日志)和复杂关系数据(如社会网络等具有复杂数据关系的图计算)。

6)从迭代计算角度看,现实世界的数据处理中有很多计算问题需要大量的迭代计算,诸如一些机器学习等复杂的计算任务会需要大量的迭代计算,为此需要提供具有高效的迭代计算能力的大数据处理和计算方法。 7)从并行计算体系结构特征角度看,由于需要支持大规模数据的存储和计算,因此目前绝大多数禧金信息大数据处理都使用基于集群的分布式存储与并行计算体系结构和硬件平台。

大数据安防中的三种关键技术及五大挑战

大数据安防中的三种关键技术及五大挑战 1.大数据 在安防行业,随着前端设备分辨率的不断提高、安防系统建设规模的不断扩大以及视频、图片数据存储的时间越来越长,安防大数据问题日益凸显。如何有效对数据进行存储、共享以及应用变得愈加重要。要应用安防大数据,首先要了解安防大数据有何特点。 安防大数据涉及的类型比较多,主要包含结构化、半结构化和非结构化的数据信息。其中结构化数据主要包括报警记录、系统日志、运维数据、摘要分析结构化描述记录以及各种相关的信息数据库,如人口库、六合一系统信息等;半结构化数据如人脸建模数据、指纹记录等;而非结构化数据主要包括视频录像和图片记录,如监控、报警、视频摘要等录像信息和卡口、人脸等图片信息。区别于其他行业大数据特点,安防大数据以非结构化的视频和图片为主,如何对非结构化的数据进行分析、提取、挖掘及处理,对安防行业提出了更多挑战。 大数据 对于安防视频图像数据,传统的处理方式主要靠事后人工查阅来完成,效率极低。面对海量的安防数据,如果继续采用传统方式,不仅效率低下,而且不能达到实战应用目的,偏离了安防系统建设目的。为充分利用安防系统价值,提升对安防大数据的应用能力,大华股份(002236,股吧)从多层次、全方位考虑产品和方案规划,不断提升对于安防有效信息的快速挖掘能力。 要提升安防大数据的处理效率,首先要从智能分析做起,快速过滤无效信息。大华智能分析从多维度、多产品形态来实现。如对于事件检测、行为分析、异常情况报警等,大华前端、存储以及平台系统产品都能够快速实现智能检测,并通知系统对事件进行快速响应,这些产品从某种层面上将安防有效数据的分析分散化,大大加快了整个系统的大数据处理应用速度。此外,大华还推出了基于云存储系统的大数据应用系统,如视频编解码系统、车辆研判系统、以图搜图系统、视频浓缩摘要系统、人脸识别系统以及车型识别系统等等。 大数据安防应用的几种关键技术 1)大数据融合技术 经过十几年的发展,国内安防系统建设基本形成了是以平安城市、智能交通系统为主体,其他行业系统有效完善的发展态势。而“重建设、轻应用”的现况给安防应用提出了更高要求,如何解决这些问题成为当务之急。 为实现数据融合、数据共享,首先要解决存储“分散”问题,大华云存储系统不仅能够实现数据的有效融合与共享,解决系统在硬件设备故障条件下视频数据的正常存储和数据恢复问题,为安防大数据应用分析提供可靠基础。 2)大数据处理技术 安防大数据以半结构化和非结构化数据居多,要实现对安防大数据的分析和信息挖掘,首先要解决数据结构化问题。所谓的数据结构化就是通过某种方式将半结构化和非结构化数据转换为结构化数据。大华通过采用先进的云计算系统对安防非结构化数据进行结构化处

大数据处理技术的总结与分析

数据分析处理需求分类 1 事务型处理 在我们实际生活中,事务型数据处理需求非常常见,例如:淘宝网站交易系统、12306网站火车票交易系统、超市POS系统等都属于事务型数据处理系统。这类系统数据处理特点包括以下几点: 一就是事务处理型操作都就是细粒度操作,每次事务处理涉及数据量都很小。 二就是计算相对简单,一般只有少数几步操作组成,比如修改某行得某列; 三就是事务型处理操作涉及数据得增、删、改、查,对事务完整性与数据一致性要求非常高。 四就是事务性操作都就是实时交互式操作,至少能在几秒内执行完成; 五就是基于以上特点,索引就是支撑事务型处理一个非常重要得技术. 在数据量与并发交易量不大情况下,一般依托单机版关系型数据库,例如ORACLE、MYSQL、SQLSERVER,再加数据复制(DataGurad、RMAN、MySQL数据复制等)等高可用措施即可满足业务需求。 在数据量与并发交易量增加情况下,一般可以采用ORALCERAC集群方式或者就是通过硬件升级(采用小型机、大型机等,如银行系统、运营商计费系统、证卷系统)来支撑. 事务型操作在淘宝、12306等互联网企业中,由于数据量大、访问并发量高,必然采用分布式技术来应对,这样就带来了分布式事务处理问题,而分布式事务处理很难做到高效,因此一般采用根据业务应用特点来开发专用得系统来解决本问题。

2数据统计分析 数据统计主要就是被各类企业通过分析自己得销售记录等企业日常得运营数据,以辅助企业管理层来进行运营决策。典型得使用场景有:周报表、月报表等固定时间提供给领导得各类统计报表;市场营销部门,通过各种维度组合进行统计分析,以制定相应得营销策略等. 数据统计分析特点包括以下几点: 一就是数据统计一般涉及大量数据得聚合运算,每次统计涉及数据量会比较大。二就是数据统计分析计算相对复杂,例如会涉及大量goupby、子查询、嵌套查询、窗口函数、聚合函数、排序等;有些复杂统计可能需要编写SQL脚本才能实现. 三就是数据统计分析实时性相对没有事务型操作要求高。但除固定报表外,目前越来越多得用户希望能做做到交互式实时统计; 传统得数据统计分析主要采用基于MPP并行数据库得数据仓库技术.主要采用维度模型,通过预计算等方法,把数据整理成适合统计分析得结构来实现高性能得数据统计分析,以支持可以通过下钻与上卷操作,实现各种维度组合以及各种粒度得统计分析。 另外目前在数据统计分析领域,为了满足交互式统计分析需求,基于内存计算得数据库仓库系统也成为一个发展趋势,例如SAP得HANA平台。 3 数据挖掘 数据挖掘主要就是根据商业目标,采用数据挖掘算法自动从海量数据中发现隐含在海量数据中得规律与知识。

大数据技术与应用专业详细解读

大数据技术与应用专业详细解读 大数据技术与应用专业是新兴的“互联网+”专业,大数据技术与应用专业将大数据分析挖掘与处理、移动开发与架构、人软件开发、云计算等前沿技术相结合,并引入企业真实项目演练,依托产学界的雄厚师资,旨在培养适应新形势,具有最新思维和技能的“高层次、实用型、国际化”的复合型大数据专业人才。 专业背景 近几年来,互联网行业发展风起云涌,而移动互联网、电子商务、物联网以及社交媒体的快速发展更促使我们快速进入了大数据时代。截止到目前,人们日常生活中的数据量已经从TB(1024GB=1TB)级别一跃升到PB(1024TB=1PB)、EB(1024PB=1EB)乃至ZB(1024EB=1ZB)级别,数据将逐渐成为重要的生产因素,人们对于海量数据的运用将预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。大数据时代,专业的大数据人才必将成为人才市场上的香饽饽。当下,大数据从业人员的两个主要趋势是:1、大数据领域从业人员的薪资将继续增长;2、大数据人才供不应求。 图示说明:2012-2020年全球数据产生量预测 专业发展现状 填补大数据技术与应用专业人才巨大缺口的最有效办法无疑还需要依托众多的高等院校来培养输送,但互联网发展一日千里,大数据技术、手段日新月异,企业所需要的非常接地气的人才培养对于传统以培养学术型、科研型人才为主要使命的高校来说还真有些难度。幸好这个问题已经被全社会关注,政府更是一再提倡产教融合、校企合作来创办新型前沿几

乎以及“互联网+”专业方向,也已经有一些企业大胆开始了这方面的创新步伐。据我了解,慧科教育就是一家最早尝试高校校企合作的企业,其率先联合各大高校最早开设了互联网营销,这也是它们的优势专业,后来慧科教育集团又先后和北京航空航天大学、对外经济贸易大学、贵州大学、华南理工大学、宜春学院、广东开放大学等高校在硕、本、专各个层次开设了大数据专业方向,在课程体系研发、教学授课及实训实习环节均有来自BAT以及各大行业企业一线的技术大拿参与,所培养人才能够很好地满足企业用人需求。 专业示例 笔者在对慧科教育的大数据技术与应用专业做了专门研究,共享一些主要特色给大家参考: 1.培养模式 采用校企联合模式,校企双方(即慧科教育集团和合作校方)发挥各自优势,在最大限度保证院校办学特色及专业课程设置的前提下,植入相应前沿科技及特色人才岗位需求的企业课程。 2.课程体系 笔者对慧科教育的大数据技术与应用做了专门研究,现分享一下慧科专业共建的课程给大家参考。慧科教育集团的专业课程重在培养学生的理论知识和动手实践能力,学生在完成每个学期的理论学习后,至少有两个企业项目实战跟进,让学生在项目中应用各类大数据技术,训练大数据思路和实践步骤,做到理论与实践的充分结合。 大数据专业的课程体系包括专业基础课、专业核心课、大数据架构设计、企业综合实训等四个部分。

大数据技术

大数据 大数据资料,指的是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察,或称巨量(big data,mega data)力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据的4V特点:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(价值)。 第一,数据体量巨大。从TB级别,跃升到PB级别。 第二,数据类型繁多,如前文提到的网络日志、视频、图片、地理位置信息,等等。 第三,价值密度低。以视频为例,连续不间断监控过程中,可能有用的数据仅仅有一两秒。 云计秒定律。最后这一点也是和传统的数据挖掘技术有着本质的不同。物联网、第四,处理速度快。1算互联网车联网平板电脑传感器,无以及遍布地球各个角落的各种各样的、、移 动PC、、手机、一不是数据来源或者承载的方式。 大数据最核心的价值就是在于对于海量数据进行存储和分析。 关)通常用来形容一个公司创造的大量非结构化和半结构化数据,这些数据在下载到Big data 大数据(系型数据库用于分析时会花费过多时间和金钱。大数据分析常和云计算联系到一起,因为实时的大型数据集分析需要像MapReduce一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。简言之,从各种各样类型的数据中,快速获得有价值信息的能力,就是大数据技术。 大的数据需要特殊的技术,以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。适用于大数据的技术,包括大文件系统,分布式数据库,云计算平台,互联)数据库,数据挖掘电网,分布式规模并行处理(MPP关系数据库的PB的数据存储和管理的能力。隐含的网,和可扩展的存储系统,但不是所有的MPP的负载,监控,备份和优化大型数据表的使用在RDBMS的。 SOA管理大数据SOA的三个数据中心模型分别是数据即服务(DaaS)模型、物理层次结构模型和架构组件模型。DaaS数据存取的模型描述了数据是如何提供给SOA组件的。物理模 型描述了数据是如何存储的以及存储的层次图是如何传送到SOA数据存储器上的。最后,架构模型描述了数据、数据管理服务和SOA组件之间的关系。 从大数据的价值链条来分析,存在三种模式: 1- 手握大数据,但是没有利用好;比较典型的是金融机构,电信行业,政府机构等。 2- 没有数据,但是知道如何帮助有数据的人利用它;比较典型的是IT咨询和服务企业,比如,埃森哲,IBM,Oracle等。 等。Mastercard,Amazon,Google既有数据,又有大数据思维;比较典型的是3- 这种人可以将大数据的潜在拥有大数据思维的人,未来在大数据领域最具有价值的是两种事物:1- 还未有被大数据触及过的业务领域。这些是还未被挖掘的油井,金矿,是所谓2-价值转化为实 际利益;的蓝海。数百或甚至因为实时的大型数据集分析需要分布式处理框架来向数十、大数据常和云计算联系到一起,如今,云计算充当了工业革命时期的发动机的角色,而大数据则是电。数万的电脑分配工作。可以说,在Google、Amazon、Facebook等一批互联网企业引领下,一种行之有效的模式出现了:云计算提供基础架构平台,大数据应用运行在这个平台上。 那么大数据到底需要哪些云计算技术呢?这里暂且列举一些,比如虚拟化技术,分布式处理技术,海量数据的存储和管理技术,NoSQL、实时流数据处理、智能分析技术(类似模式识别以及自然语言理解)等。 云计算和大数据之间的关系可以用下面的一张图来说明,两者之间结合后会产生如下效应:可以提供更多基于海量业务数据的创新型服务;通过云计算技术的不断发展降低大数据业务的创新

大数据关键技术

大数据关键技术大数据技术,就是从各种类型的数据中快速获得有价值信息的技术。大数据领域已经涌现出了大量新的技术,它们成为大数据采 集、存储、处理和呈现的有力武器。 大数据处理关键技术一般包括:大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用(大数据检索、大数据可视化、大数据应用、大数据安全等)。 一、大数据采集技术 数据是指通过RFID射频数据、传感器数据、社交网络交互数据及移动互联网数据等方式获得的各种类型的结构化、半结构化(或称之为弱结构化)及非结构化的海量数据,是大数据知识服务模型的根本。重点要突破分布式高速高可靠数据爬取或采集、高速数据全映像等大数据收集技术;突破高速数据解析、转换与装载等大 数据整合技术;设计质量评估模型,开发数据质量技术。 大数据采集一般分为大数据智能感知层:主要包括数据传感体系、网络通信体系、传感适配体系、智能识别体系及软硬件资源接入系统,实现对结构化、半结构化、非结构化的海量数据的智能化识别、定位、跟踪、接入、传输、信号转换、监控、初步处理和管理等。必须着重攻克针对大数据源的智能识别、感知、适配、传输、接入等技术。基础支撑层:提供大数据服务平台所需的虚拟服务器,结构化、半结构化及非结构化数据的数据库及物联网络资源等基础支撑环境。重点攻克分布式虚拟存储技术,大数据获取、存储、组织、分析和决

策操作的可视化接口技术,大数据的网络传输与压缩技术,大数据隐私保护技术等。 二、大数据预处理技术 主要完成对已接收数据的辨析、抽取、清洗等操作。1)抽取:因获取的数据可能具有多种结构和类型,数据抽取过程可以帮助我们将这些复杂的数据转化为单一的或者便于处理的构型,以达到快速分析处理的目的。2)清洗:对于大数据,并不全是有价值的,有些数据并不是我们所关心的内容,而另一些数据则是完全错误的干扰项,因此要对数据通过过滤“去噪”从而提取出有效数据。 三、大数据存储及管理技术 大数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来,建立相应的数据库,并进行管理和调用。重点解决复杂结构化、半结构化和非结构化大数据管理与处理技术。主要解决大数据的可存储、可表示、可处理、可靠性及有效传输等几个关键问题。开发可靠的分布式文件系统(DFS)、能效优化的存储、计算融入存储、大数据的去冗余及高效低成本的大数据存储技术;突破分布式非关系型大数据管理与处理技术,异构数据的数据融合技术,数据组织技术,研究大数据建模技术;突破大数据索引技术;突破大数据移动、备份、复制等技术;开发大数据可视化技术。 开发新型数据库技术,数据库分为关系型数据库、非关系型数据库以及数据库缓存系统。其中,非关系型数据库主要指的是NoSQL数据库,分为:键值数据库、列存数据库、图存数据库以及文档数据库

大数据技术原理及应用

大数据技术原理及应用 (总10页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

大数据技术原理及应用 大数据处理架构—Hadoop简介 Hadoop项目包括了很多子项目,结构如下图 Common 原名:Core,包含HDFS, MapReduce和其他公共项目,从Hadoop 版本后,HDFS和MapReduce分离出去,其余部分内容构成Hadoop Common。Common为其他子项目提供支持的常用工具,主要包括文件系统、RPC(Remote procedure call) 和串行化库。 Avro Avro是用于数据序列化的系统。它提供了丰富的数据结构类型、快速可压缩的二进制数据格式、存储持久性数据的文件集、远程调用RPC的功能和简单的动态语言集成功能。其中,代码生成器既不需要读写文件数据,也不需要使用或实现RPC协议,它只是一个可选的对静态类型语言的实现。Avro系统依赖于模式(Schema),Avro数据的读和写是在模式之下完成的。这样就可以减少写入数据的开销,提高序列化的速度并缩减其大小。 Avro 可以将数据结构或对象转化成便于存储和传输的格式,节约数据存储空间和网络传输带宽,Hadoop 的其他子项目(如HBase和Hive)的客户端和服务端之间的数据传输。 HDFS HDFS:是一个分布式文件系统,为Hadoop项目两大核心之一,是Google file system(GFS)的开源实现。由于HDFS具有高容错性(fault-tolerant)的特点,所以可以设计部署在低廉(low-cost)的硬件上。它可以通过提供高吞吐率(high throughput)来访问应用程序的数据,适合那些有着超大数据集的应

大数据处理常用技术有哪些

大数据处理常用技术有哪些? storm,hbase,hive,sqoop.spark,flume,zookeeper如下 ?Apache Hadoop:是Apache开源组织的一个分布式计算开源框架,提供了一个分布式文件系统子项目(HDFS)和支持MapReduce分布式计算的软件架构。 ?Apache Hive:是基于Hadoop的一个数据仓库工具,可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表,通过类SQL语句快速实现简单的MapReduce 统计,不必开发专门的MapReduce应用,十分适合数据仓库的统计分析。 ?Apache Pig:是一个基于Hadoop的大规模数据分析工具,它提供的SQL-LIKE语言叫Pig Latin,该语言的编译器会把类SQL的数据分析请求转换为一系列经过优化处理的MapReduce运算。 ?Apache HBase:是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统,利用HBase技术可在廉价PC Server上搭建起大规模结构化存储集群。 ?Apache Sqoop:是一个用来将Hadoop和关系型数据库中的数据相互转移的工具,可以将一个关系型数据库(MySQL ,Oracle ,Postgres等)中的数据导进到Hadoop的HDFS中,也可以将HDFS的数据导进到关系型数据库中。 ?Apache Zookeeper:是一个为分布式应用所设计的分布的、开源的协调服务,它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题,简化分布式应用协调及其管理的难度,提供高性能的分布式服务?Apache Mahout:是基于Hadoop的机器学习和数据挖掘的一个分布式框架。Mahout用MapReduce实现了部分数据挖掘算法,解决了并行挖掘的问题。 ?Apache Cassandra:是一套开源分布式NoSQL数据库系统。它最初由Facebook开发,用于储存简单格式数据,集Google BigTable的数据模型与Amazon Dynamo的完全分布式的架构于一身 ?Apache Avro:是一个数据序列化系统,设计用于支持数据密集型,大批量数据交换的应用。Avro是新的数据序列化格式与传输工具,将逐步取代Hadoop原有的IPC机制 ?Apache Ambari:是一种基于Web的工具,支持Hadoop集群的供应、管理和监控。 ?Apache Chukwa:是一个开源的用于监控大型分布式系统的数据收集系统,它可以将各种各样类型的数据收集成适合Hadoop 处理的文件保存在HDFS 中供Hadoop 进行各种MapReduce 操作。 ?Apache Hama:是一个基于HDFS的BSP(Bulk Synchronous Parallel)并行计算框架, Hama可用于包括图、矩阵和网络算法在内的大规模、大数据计算。

基于物联网大数据处理的关键技术

Data Base Technique ? 数据库技术 Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 151 【关键词】物联网 大数据处理 关键技术研究 在当前社会物联网发展中,许多人们利用互联网等通信技术方法,通过新的手段紧密连接传感器,控制器,机器,人和物。形成人与物,物与物互联,实现信息快速,实现远程管理控制和智能化网络。本文现在分析了物联网中大数据的发展,并总结了它使用的关键技术。 1 物联网中大数据处理的水平和状态 1.1 物联网大数据应用设计本身存在一定缺陷,缺乏与实际情况的整合 影响物联网大数据在生活中应用的关键原因之一是计算机本身的关键技术设计不完善。有些缺陷与大数据信息的实际情况无法结合。这对大数据的保存和传播产生了不利影响。这一点原因也是极其关键的。同时,由于我国信息量众多,人流众多,大众对于不同信息的观众程度和好奇度提升,因此,计算机关键技术应结合应用的实际情况。 1.2 大数据处理过程的管理不与信息管理相结 合 计算机伴随着现代化科学技术的发展慢慢的在人们的日常生活中普及化,为人们的生活和工作提供了极大的便利。但是,由于中国物联网大数据产业发展缓慢,它仍然属于传统的基础产业。各种技术通常是传统的,这导致对该行业中相关管理者缺乏了解。分配给这部分的资金投入较少,使得工作仍主要依赖人工。此现象在我国的社会基层普遍性存在。同时在这个过程中也耗费了很大的人力和物力以及财力。同时领导层对该工作的重视程度不够,也就导致资金来源缺乏,很多设备供应不上,缺少高技术人才。基于物联网大数据处理的关键技术 文/陈云云 1.3 物联网大数据在应用前缺乏安全的数据处 理 由于物联网大数据的投入使用是一个很严谨的工作,所以计算机关键技术在投入到正式应用之前,要求相关技术人员对关键计算机技术应用的各个方面进行反复检查,并将做好数据处理工作,与此同时还要对获取到的数据参数进行多维分析,进行综合考虑各个方面的具体情况,最终得出结论是否能够投入使用当 中。尽管如此,在目前我国大部分地区都只关注相关的产业进步及经济利益,完全将一些基本的安全保障忽视掉了。 1.4 相关人员的专业水平相对较低,缺乏监督 作为一个基础产业,物联网大数据产业在中国当前仍旧处于一个低水平的状态,而且在这方面工作的相关人员在社会地位的分配方面也比较低,如此使得员工在自身的工作热情度大大减退,并且从源头上制约了行业的发展。大家对自己的职业本质尚不清楚。此外,许多工人的知识和技能熟练程度低也很常见。相对 而言工作效率比较低,并且绝大多数员工也不是很了解自己的工作,针对一些先进的技术也并不具备很高的掌握度。综合素质普遍低下。 2 基于物联网大数据处理的关键技术研究 针对以上的一些有关物联网大数据在现实生活中的实际应用,再结合物联网大数据在当今时代的发展,笔者通过分析提出了几点改进措施。 2.1 大数据关键技术 2.1.1 大数据采集技术 数据的采集通常可以划分为设备数据的收集以及web 数据的爬取两大类。而且针对不同的区域其所对应的数据采集方法亦不相同,我们比较常用的数据收集软件包括Splunk 、Scoop 、Flume 、Logstash 、Ketl 等各种各样的网络爬虫以及网站公开APL 等方式。从中获取到的大数据依据其结构的不同,又可以划分为结构化数据、非结构化数据以及半结构化数据等等。 2.1.2 大数据存储技术 针对不同的大数据要求其需要具备具有差异性的存储介质以及组织管理形式。另外数据存储介质包括内存和磁盘以及磁带等;而主要的数据组织管理形式又包括了依行组织,依列组织,依健值组织,依关系组织等。如果在当大数据的处理只是为了响应用户的简单查询和处理请求的时候,同时数据量又在其轻型的存储范围能力以内,那么可以把大数据存储到轻型的数据库内。其中轻型数据库包括关系型数据库(SQL),非关系型数据库(NOSQL),和新型数据库等(NEWSQL)等等。2.1.3 大数据分析处理技术 第一步就是要对大数据进行预处理,即就是通过数据的清理和集成以及数据规约或者数据转换来有效提升数据质量,进而为数据的处理和数据的分析以及数据的可视化做好准备工作。因此,预处理技术又可以划分为四种类型:即数据清理技术和数据集成技术以及数据规约技术与数据转换技术。以目前的发展境况分析看来,对于流式数据的预处理技术可以主要划分为基于数据的技术以及基于任务的技术。2.1.4 大数据可视化技术 使降低大数据的使用难度,进而有效地在大数据和用户之间进行信息的传递,这些都使得大数据的可视化成为必要性工作内容。数据的可视化具体运用计算机图形学以及图像处理技术,有效的将数据成功转换为图形或者图像在计算机屏幕上显示出来,再做交换处理。此外对于大数据的可视化处理和传统的数据可视化他们的不同点就在于关于大数据可视化技术其主要考虑到的即大数据的4V 特征,如此便能够支持交互且进行实时更新。2.2 物联网关键技术应用对策2.2.1 改进设计方案,结合事实 物联网大数据的实际实践表明,合理的系统与方法对于大数据的应用起决定性作用。所以计算机关键技术可以在这两个方面进行改进,来提高和实际情况的融合程度。对计算机关键技术的要求是:有必要快速转换信息,输入各种类型的信息,并控制不良信息。增加这方面的投入,需要大量引进先进技术和人才。2.2.2 进行信息化管理方式 在计算机关键技术在物联网大数据中得到广泛应用后,其管理亦可以与计算机的关键技术进行有机结合,即就是需要采取某种计算机程序展开具体的管理工作,再者就需要一定数量的计算机设备的工作支持。第一步就是公司需要对其系统的日常维护任务进行进一步设 ●课题:基于大数据的物联网技术研究。山西省“1331工程”重点学科建设计划经费资助(英文缩写为“1331KSC”)和山西警察学院创新团队经费资助。 <<下转152页

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