Hadoop原理和架构
hadoop 原理
hadoop 原理Hadoop原理Hadoop是一个开源的分布式计算框架，它能够处理大规模数据集并且能够提供高可靠性、高可扩展性和高效率的计算能力。
本文将详细介绍Hadoop的原理。
一、Hadoop的概述1.1 Hadoop的定义Hadoop是一个基于Java语言编写的分布式计算框架，它由Apache 基金会开发和维护。
1.2 Hadoop的特点- 可以处理大规模数据集- 具有高可靠性、高可扩展性和高效率- 支持多种数据存储方式- 支持多种计算模型和编程语言- 易于部署和管理1.3 Hadoop的组件Hadoop由以下几个组件组成：- HDFS（Hadoop Distributed File System）：分布式文件系统，用于存储大规模数据集。
- MapReduce：分布式计算框架，用于对大规模数据进行并行处理。
- YARN（Yet Another Resource Negotiator）：资源管理器，用于协调整个集群中各个应用程序之间的资源使用。
二、HDFS原理2.1 HDFS概述HDFS是一个分布式文件系统，它可以在集群中存储大规模数据集。
它采用了主从架构，其中NameNode作为主节点，负责管理整个文件系统的元数据，而DataNode作为从节点，负责存储数据块。
2.2 HDFS文件存储原理HDFS将一个文件分成多个数据块进行存储。
每个数据块的大小默认为128MB，可以通过配置进行修改。
当一个文件被上传到HDFS中时，它会被分成多个数据块，并且这些数据块会被复制到不同的DataNode上进行备份。
2.3 HDFS读写原理当客户端需要读取一个文件时，它会向NameNode发送请求。
NameNode返回包含该文件所在DataNode信息的列表给客户端。
客户端根据这些信息直接与DataNode通信获取所需的数据。
当客户端需要上传一个文件时，它会向NameNode发送请求，并且将该文件分成多个数据块进行上传。
hadoop项目结构及各部分具体内容
hadoop项目结构及各部分具体内容Hadoop是一个开源的分布式计算框架，由Apache基金会管理。
它的核心是Hadoop分布式文件系统（HDFS）和MapReduce计算模型。
其项目结构包括以下几个部分：1. Hadoop Common：这是Hadoop项目的核心模块，包含文件系统、I/O操作、网络通信、安全性等基本功能的实现。
2. Hadoop HDFS：这是Hadoop的分布式文件系统，用于存储和管理大量数据。
它将数据分割成块，将这些块存储在不同的计算机上，以实现数据的可靠性和高可用性。
3. Hadoop YARN：这是Hadoop的资源管理器，用于管理集群中的资源，包括内存、CPU、磁盘等。
它可以将集群资源分配给运行在集群上的应用程序，从而提高资源利用率。
4. Hadoop MapReduce：这是Hadoop的计算模型，用于在分布式环境下执行大数据处理任务。
MapReduce将任务分成更小的子任务，然后在不同的计算机上并行执行这些子任务，最后将结果合并。
除了以上核心部分，Hadoop还包括一些其他功能模块：1. Hadoop Hive：这是一个基于Hadoop的数据仓库，提供了SQL 查询功能。
它可以将结构化数据映射到Hadoop HDFS上，从而实现大规模数据的查询和分析。
2. Hadoop Pig：这是一个基于Hadoop的数据流语言和平台，用于进行大规模数据处理和分析。
它支持多种数据源和处理方式，可以快速地进行数据的转换和操作。
3. Hadoop HBase：这是一个基于Hadoop的分布式数据库，用于存储大量的结构化数据。
它支持高可用性、可靠性和扩展性，并提供了快速查询和插入数据的功能。
总之，Hadoop是一个强大的大数据处理框架，它的各个部分提供了不同的功能和特性，可以轻松地处理大规模数据。
大数据处理之 Hadoop 原理与应用介绍
Input
Input Data：
A DD BB A BB A
Map Task Map
Map
0,A 1,DD
A,1 DD,1
Reduce Task
Shuffle & Sort
Reduce
map, sort, combiner, partition, spill, merge
copy partition data A,[1, 1, 1]
1、问题：
有如下数据，字段内容分别为：url,catePath0,catePath1,catePath2,unitparams
https:///confluence 0 1 8 {"store":{"fruit":[{"weight":1,"type":"apple"},{"weight":9,"type":"pear"}],"bicycle":{"price":19.951,"color":"red1"}},"email":" amy@only_for_json_udf_","owner":"amy1"} /leejun2005/blog/83058 0 1 23 {"store":{"fruit":[{"weight":1,"type":"apple"},{"weight":2,"type":"pear"}],"bicycle":{"price":19.951,"color":"red1"}},"email":"
hadoop 原理
hadoop 原理Hadoop是一个开源的分布式计算框架，基于Google的MapReduce和分布式文件系统（HDFS）的概念而设计。
它可以处理大规模数据集并将其分布式存储在集群中的多个计算节点上。
Hadoop的核心原理包括：1. 分布式存储：Hadoop将大规模的数据集分散存储在集群中的多个计算节点上。
这些数据被分割为多个块，并复制到多个节点上以提供容错性。
这种分布式存储方式以Hadoop分布式文件系统（HDFS）实现，允许在存储节点上进行数据读写操作。
2. 分布式计算：Hadoop利用MapReduce模型进行分布式计算。
MapReduce模型将计算任务分为两个关键步骤：Map和Reduce。
Map阶段将输入数据集映射为键值对，并为每个键值对生成一个中间结果。
Reduce阶段将相同键的中间结果聚合为最终结果。
这种分布式计算模型允许在不同计算节点上并行处理数据块，并将结果合并。
3. 容错性：Hadoop实现了容错机制，使得在集群中的节点发生故障时能够自动恢复和重新分配任务。
当一个节点失败时，Hadoop会将该节点上的任务重新分配给其他可用节点，以确保计算过程的连续性和可靠性。
4. 数据局部性优化：Hadoop提供了数据局部性优化机制，通过将计算任务调度到存储有数据块的节点上来减少数据传输开销。
这样可以最大限度地利用集群内部的带宽和计算资源，提高计算效率。
5. 扩展性：Hadoop的分布式架构具有良好的可扩展性，允许根据需求增加或减少集群中的计算节点。
这种可扩展性使得Hadoop能够处理大规模数据集，并且可以处理节点故障或新节点的加入。
综上所述，Hadoop通过分布式存储和计算、容错性、数据局部性优化和可扩展性等主要原理，实现了对大规模数据集的高效处理和分析。
hadoop技术、方法以及原理的理解
hadoop技术、方法以及原理的理解Hadoop技术、方法以及原理的理解Hadoop是一个开源的分布式计算框架，它能够存储和处理海量的数据。
它由Apache基金会开发和维护，是目前最流行的大数据处理解决方案之一。
Hadoop的技术、方法以及原理是构成Hadoop 的核心部分，下面我们将对其进行详细的解析。
一、Hadoop的技术1. HDFSHadoop分布式文件系统（HDFS）是Hadoop的核心组件之一。
它是一种高度容错的分布式文件系统，具有高可靠性和高可用性。
该文件系统将海量数据分散存储在多个节点上，以实现快速访问和处理。
2. MapReduceMapReduce是Hadoop的另一个核心组件，它是一种编程模型和处理数据的方式。
MapReduce将数据分成小的块，然后在分布式计算机集群上处理这些块。
MapReduce将任务分为Map和Reduce两个阶段。
在Map阶段，数据被分割并分配给不同的节点进行计算。
在Reduce阶段，计算的结果被合并起来并输出。
3. YARNHadoop资源管理器（YARN）是另一个重要的组件，它是一个分布式的集群管理系统，用于管理Hadoop集群中的资源。
YARN允许多个应用程序同时运行在同一个Hadoop集群上，通过动态管理资源来提高集群的使用效率。
二、Hadoop的方法1. 大数据存储Hadoop通过HDFS实现对海量数据的存储和管理。
HDFS的设计目标是支持大型数据集的分布式处理，它通过多个节点存储数据，提供高可靠性和高可用性。
2. 数据处理Hadoop通过MapReduce实现对海量数据的处理。
MapReduce 将数据分成小的块，然后在分布式计算机集群上处理这些块。
在Map阶段，数据被分割并分配给不同的节点进行计算。
在Reduce 阶段，计算的结果被合并起来并输出。
3. 数据分析Hadoop通过Hive、Pig和Spark等工具实现数据分析。
这些工具提供了高级查询和数据分析功能，可以通过SQL和其他编程语言来处理海量数据。
hadoop基本架构和工作原理
hadoop基本架构和工作原理Hadoop是一个分布式开源框架，用于处理海量数据。
它能够使用廉价的硬件来搭建集群，同时还提供了高度可靠性和容错性。
Hadoop基本架构包括Hadoop Common、Hadoop Distributed File System （HDFS）和Hadoop MapReduce三个部分，下面将详细介绍Hadoop的工作原理。
1. Hadoop CommonHadoop Common是整个Hadoop架构的基础部分，是一个共享库，它包含了大量的Java类和应用程序接口。
Hadoop集群的每一台机器上都要安装Hadoop Common，并保持相同版本。
2. HDFSHadoop Distributed File System（HDFS）是Hadoop的分布式文件存储部分。
它的目的是将大型数据集分成多个块，并且将这些块在集群中的多个节点间分布式存储。
HDFS可以实现高度可靠性，因为它将每个块在存储节点之间备份。
HDFS可以在不同的节点中进行数据备份，这确保了数据发生故障时，可以轻松恢复。
3. MapReduceHadoop MapReduce是一种编程模型，用于处理大型数据集。
它将处理任务分成两个主要阶段，即Map阶段和Reduce阶段。
在Map阶段，MapReduce将数据集分成小块，并将每个块分配给不同的节点进行处理。
在Reduce阶段，结果被聚合，以生成最终的输出结果。
总的来说，MapReduce作为Hadoop的核心组件，负责对数据集进行处理和计算。
它充当的角色是一个调度员，它会将不同的任务分发到集群中的不同节点上，并尽力保证每个任务都可以获得足够的计算资源。
Hadoop采用多种技术来提供MapReduce的分布式计算能力，其中包括TaskTracker、JobTracker和心跳机制等。
TaskTracker是每个集群节点的一个守护程序，负责处理MapReduce任务的具体实现。
Hadoop技术的基础原理和实践
Hadoop技术的基础原理和实践近年来，随着数据规模的不断增大，传统的关系型数据库已经无法满足海量数据的处理需求，因此大数据技术逐渐成为了当下最为热门的技术领域之一。
而作为大数据技术的代表之一，Hadoop技术已经逐渐成为了企业所必备的技术之一。
本文将介绍Hadoop技术的基础原理和实践。
一、Hadoop技术概述Hadoop是一种分布式的数据处理框架，其最重要的特点是可横向扩展。
Hadoop有两个核心组件：分布式文件系统Hadoop Distributed File System（简称HDFS）和分布式计算框架MapReduce。
HDFS是Hadoop的核心数据存储系统，它使用分布式文件系统的概念来存储海量数据。
Hadoop的HDFS将数据分布到不同的节点上存储，保证了数据的备份和容错能力。
另外一个核心组件MapReduce是一个实现分布式计算的框架，它能将大量的数据分成若干个小的数据块，然后在多台计算机上并行处理。
这种处理方式能有效地提高数据处理的效率以及减少资源消耗。
二、Hadoop技术的基本原理1.数据存储Hadoop的数据存储可以使用HDFS进行分布式存储。
HDFS将数据分为若干块，每个数据块默认为128MB。
HDFS将这些数据块分别分布到各个数据节点中存储，保证了数据的可靠性和安全性。
2.数据处理Hadoop使用MapReduce来实现数据处理。
其工作流程如下：① Map阶段Map阶段是指将原始数据进行切割和转化，转化成可供Reduce 处理的中间结果。
通常需要在Map阶段定义具体的Map函数来描述数据的输入、映射和输出。
② Reduce阶段Reduce阶段是指对Map的输出结果进行处理的阶段。
Reduce 函数能够对Map函数的输出进行整合来生成最终结果。
3.分布式计算Hadoop的分布式计算能力是通过Hadoop集群中各个节点之间的协调和通信来实现的。
在Hadoop中每个任务都会由一个或多个Worker节点运行，他们可以分别处理不同的数据块，之后再将结果汇总到一起。
hadoop大数据原理与应用
hadoop大数据原理与应用Hadoop大数据原理与应用随着信息技术的飞速发展，大数据成为当今社会的热门话题之一。
而Hadoop作为大数据处理的重要工具，因其可靠性和高效性而备受关注。
本文将介绍Hadoop大数据的原理和应用。
一、Hadoop的原理Hadoop是一个开源的分布式计算框架，可以处理大规模数据集。
其核心组件包括Hadoop分布式文件系统（HDFS）和Hadoop分布式计算框架（MapReduce）。
HDFS是一个可靠的分布式文件系统，能够将大文件分成多个块并存储在不同的计算机节点上，以实现高容错性和高可用性。
而MapReduce是一种编程模型，将大规模数据集分成多个小的子集，然后在分布式计算集群上进行并行处理。
Hadoop的工作流程如下：首先，将大文件切分成多个块，并将这些块存储在不同的计算机节点上。
然后，在计算机节点上进行并行计算，每个节点都可以处理自己所存储的数据块。
最后，将每个节点的计算结果进行整合，得到最终的结果。
Hadoop的优势在于其可扩展性和容错性。
由于其分布式计算的特性，Hadoop可以轻松地处理大规模数据集。
同时，Hadoop还具有高容错性，即使某个计算机节点发生故障，整个计算任务也不会中断，系统会自动将任务分配给其他可用节点。
二、Hadoop的应用Hadoop广泛应用于大数据分析和处理领域。
以下是几个典型的应用场景：1.数据仓库：Hadoop可以存储和处理海量的结构化和非结构化数据，为企业提供全面的数据仓库解决方案。
通过使用Hadoop，企业可以轻松地将各种类型的数据整合到一个统一的平台上，从而更好地进行数据分析和挖掘。
2.日志分析：随着互联网的普及，各种网站和应用产生的日志数据越来越庞大。
Hadoop可以帮助企业对这些日志数据进行实时分析和处理，从而发现潜在的问题和机会。
3.推荐系统：在电子商务和社交媒体领域，推荐系统起着重要的作用。
Hadoop可以帮助企业分析用户的行为和偏好，从而提供个性化的推荐服务。
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2013年12月 中国电信北京研究院云计算产品线 刘圆
目录
Hadoop的基本概念 HDFS基础 Hbase基础
Map/Reduce基础
Hadoop生态系统案例介绍
目录
Hadoop的基本概念 HDFS基础 Hbase基础
Map/Reduce基础
Hadoop生态系统案例介绍
简单的一致性模型
– –
一次写入多次读取的文件访问模型型 附加写操作。
Commodity y
–
hardware
错误检测和快速、自动的恢复是HDFS的核心架构目标
在异构的软硬件平台间的可移植性
–
Java编写
HDFS 基本组件
– –
Data Model
Blocks Replication
– 减少元数据的量 – 有利于顺序读写（在磁盘上数据顺序存放） – 副本的默认数目是3 –a
file can be larger than any single disk in the network.
– making
the unit of abstraction a block rather than a file simplifies the storage subsystem.
大数据分布式处理技术——Hadoop
据IDC的预测，全球大数据市场 2015年将达170亿美元规模，市场发展 前景很大。而Hadoop作为新一代的架 构和技术 因为有利于并行分布处理 构和技术，因为有利于并行分布处理 “大数据”而备受重视。 ApacheHadoop 是一个用java语 言实现的软件框架，在由大量计算·机组 优点： 可扩展 不论是存储的可扩展还是计算的可扩展 可扩展： 都是Hadoop的设计根本。 经济：框架可以运行在任何普通的 经济 框架可以运行在任何普通的PC上。 上。 可靠：分布式文件系统的备份恢复机制以及 MapReduce的任务监控保证了分布式处理的可靠 性。 高效：分布式文件系统的高效数据交互实现以及 MapReduce结合Local Data处理的模式 为高效 MapReduce结合LocalData处理的模式，为高效 处理海量的信息作了基础准备。
BigTable(2006)
Fay Chang Dean Jeffrey Sanjay Ghemawat ... Doug Cutting和Yahoo Lucene -> Nutch -> Hadoop
Hadoop体系架构
Hadoop核心设计
分布式计算Map/Reduce 函数式设计 将计算移动到数据 MapReduce p
支持客户端对文件的访问
Block数据结构
– blockId:
一个long类型的块id 块大小 块更新的时间戳
– numBytes: y
– generationStamp:
元数据运行模式
HDFS 基本组件-Namenode
管理文件系统名字空间 维护元数据 维护 数据
– 信息包括： • 文件信息，根目录 hdfs://master:9000/ • 每一个文件对应的文件块的信息 • 每一个文件块在DataNode的信息 – 将所有的文件和文件夹的元数据保存在一个文件系统树中 – 元数据的持久化 • 名字空间镜像(namespace image) • 修改日志(edit log)
Map：任务的分 解 Reduce：结果 的汇总
两大核心设计
分布式存储HDFS 文件分块 自行备份 HDFS
NameNode： 文件管理 DataNode：文 件存储 Client：文件获 取
目录
Hadoop的基本概念 HDFS基础 Hbase基础
Map/Reduce基础
Hadoop生态系统案例介绍
成的集群中运行海量数据的分布式计算， 它可以让应用程序支持上千个节点和PB 级别的数据。 Hadoop是项目的总称， 主要是由分布式存储（HDFS） 分布 主要是由分布式存储（HDFS）、分布 式计算（MapReduce）等组成 。
Hadoop解决了传统IT架构什么难题?
分布式架构，海量数据存储 分布式架构 海量数据存储 移动计算而非移动数据,化整为零,分片处理； 本地化计算,并行IO,降低网络通信
– –Байду номын сангаас–
Operation model：Master / Slaves / Client
Namenodes Datanodes Clients
HDFS 基本组件-Block
Block是HDFS中的基本读写单元
– files fil
i HDFS are broken in b k into i t block-sized bl k i d chunks(64 h k (64 MB by b default) d f lt)
Hadoop的创立和沿革
起源： 谷歌三大论文 GFS(2003)
Sanjay Ghemawat(美国工程院士) (GFS,MR,BigTable) Howard Gobioff Shun Tak Leung Shun-Tak
map/reduce (2004)
Dean Jeffrey(美国工程院士) (Adsense,pb,News,Code search) Sanjay Ghemawat
HDFS基础知识
HDFS基础知识
Rack1 NN meta -> foo.bar blk1 blk2 blk3 blk4 blk5 blk1,blk2,blk3,blk4,blk5 Rack2 DN3 blk2,blk3,blk5 DN4 blk1,blk3,blk4
DN1 blk1,blk2,blk3,blk5
DN2 blk1,blk4,blk5
DN5 blk2,blk4
HDFS的设计目标
Very
– – –
large files
大数据集合为目标数 以千万计的文件 典型文件大小一般都在千兆至T字节
Streaming
– –
data access
流式读为主 比之关注数据访问的低延迟 更关键在 数据访问的高 吐量 比之关注数据访问的低延迟，更关键在于数据访问的高吞吐量