阿里云Hadoop在云上的最佳实践
利用Hadoop进行海量数据存储和分析的最佳实践
利用Hadoop进行海量数据存储和分析的最佳实践在当今信息爆炸的时代，海量数据的存储和分析已经成为各个行业不可或缺的一部分。
而Hadoop作为一种开源的分布式计算框架，被广泛应用于海量数据的存储和分析，因其高可靠性、高扩展性和低成本而备受青睐。
本文将探讨利用Hadoop进行海量数据存储和分析的最佳实践。
首先，海量数据的存储是Hadoop的核心功能之一。
Hadoop的分布式文件系统HDFS（Hadoop Distributed File System）可以将数据分散存储在多个节点上，实现数据的高可靠性和高可用性。
使用HDFS，可以将数据分块存储在多个节点上，每个节点都有数据的冗余副本，一旦某个节点发生故障，系统可以自动将副本切换到其他节点上，确保数据的安全和可靠性。
其次，Hadoop提供了一种名为MapReduce的编程模型，用于海量数据的分布式计算。
MapReduce将计算任务分解为两个阶段：Map阶段和Reduce阶段。
在Map阶段，数据被分割成若干个小块，每个小块由一个Map任务处理；在Reduce 阶段，Map任务的输出被合并处理，生成最终的结果。
这种分布式计算模型使得Hadoop可以高效地处理海量数据，提供了良好的可扩展性和性能。
另外，Hadoop生态系统中还有许多与数据存储和分析相关的工具和组件，可以进一步提高海量数据存储和分析的效率。
例如，HBase是一种分布式的列式数据库，可以用于实时读写大规模数据；Hive是一个基于Hadoop的数据仓库工具，可以通过类SQL语言进行数据查询和分析；Spark是一个快速的大数据处理引擎，可以与Hadoop无缝集成，提供更高效的数据处理能力。
在实际应用中，利用Hadoop进行海量数据存储和分析的最佳实践需要考虑多个方面。
首先，需要根据具体的业务需求和数据规模选择合适的Hadoop集群规模和硬件配置。
对于小规模的数据集，可以选择使用少量的节点和低配置的硬件；对于大规模的数据集，需要使用更多的节点和高配置的硬件，以保证系统的性能和稳定性。
Hadoop集群容错和故障恢复的最佳实践
Hadoop集群容错和故障恢复的最佳实践在当今大数据时代，Hadoop已成为处理海量数据的首选框架。
然而，由于庞大的规模和复杂的架构，Hadoop集群容错和故障恢复成为了一个关键问题。
本文将探讨Hadoop集群容错和故障恢复的最佳实践，以帮助企业更好地应对这些挑战。
首先，了解Hadoop集群的架构是理解容错和故障恢复的关键。
Hadoop集群由多个节点组成，其中包括主节点（NameNode）和工作节点（DataNode）。
主节点负责管理整个文件系统的元数据，而工作节点则存储实际的数据块。
因此，主节点的失效将导致整个集群的不可用。
为了保证Hadoop集群的容错性，最佳实践之一是使用Hadoop的高可用性（HA）模式。
HA模式通过引入多个主节点来实现冗余，从而确保即使一个主节点失效，其他主节点仍能继续提供服务。
在HA模式下，主节点之间通过心跳机制进行通信，以及时检测和处理故障。
另一个重要的实践是定期备份Hadoop集群的元数据。
元数据备份可以在主节点失效时快速恢复集群。
在备份过程中，可以使用Hadoop提供的工具（如DistCp）将元数据复制到不同的位置或集群中。
此外，还可以将元数据备份到云存储服务，以提高数据的可靠性和可用性。
除了容错性外，故障恢复也是Hadoop集群管理中的重要环节。
当工作节点失效时，Hadoop提供了自动恢复机制。
在失效的工作节点上，Hadoop会自动将存储在该节点上的数据块复制到其他健康节点上，以确保数据的完整性和可用性。
这种自动恢复机制称为数据复制。
数据复制是Hadoop集群故障恢复的核心机制之一。
在Hadoop中，数据块会被复制到多个工作节点上，以提高数据的冗余性。
通过增加数据的冗余性，即使某个工作节点失效，数据仍然可以从其他节点获取。
根据Hadoop的最佳实践，建议将数据复制因子设置为3，以确保数据的高可用性。
此外，监控和诊断是保障Hadoop集群稳定运行的关键。
Hadoop提供了丰富的监控工具和指标，可以用于实时监控集群的状态和性能。
Hadoop架构在云上的应用实践
• 保证真正意义的HA • 优点: 传统的安装经验可以直接使用 • 缺点: 人为干预高, 难于做性能诊断
• 公有云 • Amazon AWS • Microsoft Azure • Google Cloud • Aliyun • Amazon EMR
• 传统的中央存储 • EMC DSSD, EMC Isilon • HGST Active Archive System
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• 资源管理 • 元数据管理
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Hadoop架构在云上的应用实 践
Hadoop 栈: 本地 versus 云
本地模式 • 直连存储 • 数据不在集群间共享 • 固定大小的集群 • 对所有用户共享一个集
群
云模式 • 存储不一定是在本地 • 可在多个集群间共享数据 • 基于负载弹性伸缩 • 集群按照使用者的需要进行创
创新的主动支持和预测支持项目
客户群 700+全行业客户(金融、电信、零售、能源、互联网、媒体等） 各行业的顶尖企业都有Cloudera Enterprise部署
强大的产业链 数百个生态链合作伙伴; Cloudera Connect Program (CCP) 培训和认证 超过80,000管理员、开发者等受训；最有价值的大数据证书 开源领导者 Hadoop及其相关生态项目最大贡献者，和Intel合作加速
企业数据中心的革新
Cloudera中国 2014年9月成立，上海是大中华区总部，负责产品培训、 专业技术服务和产品支持，在北京和广州有本地支持
Hadoop在云计算环境下的应用指南
Hadoop在云计算环境下的应用指南随着云计算技术的快速发展，越来越多的企业开始将自己的数据和应用迁移到云平台上。
作为一个开源的分布式计算框架，Hadoop在云计算环境下的应用越来越受到关注。
本文将介绍Hadoop在云计算环境下的应用指南，包括Hadoop的基本概念、云计算环境下的Hadoop架构、以及Hadoop在云计算中的应用场景。
一、Hadoop的基本概念Hadoop是一个由Apache基金会开发的分布式计算框架，它的核心是Hadoop 分布式文件系统（HDFS）和MapReduce计算模型。
Hadoop的设计目标是能够处理大规模数据集，并且具有高可靠性和高容错性。
HDFS是Hadoop的分布式文件系统，它将数据分散存储在多个计算节点上，通过冗余备份来提供高可靠性和容错性。
HDFS的设计理念是将大文件切分成多个块，并将这些块存储在不同的计算节点上，以实现数据的并行处理。
MapReduce是Hadoop的计算模型，它将计算任务分成两个阶段：Map阶段和Reduce阶段。
在Map阶段，数据被切分成多个小块，并在不同的计算节点上进行并行处理；在Reduce阶段，将Map阶段的结果进行汇总和整合。
MapReduce的优势在于它能够自动处理数据的分布式计算和故障恢复。
二、云计算环境下的Hadoop架构在云计算环境下，Hadoop的架构需要进行一些调整以适应云平台的特点。
传统的Hadoop集群通常由一组物理服务器组成，而在云计算环境下，Hadoop可以运行在虚拟机上，通过云平台提供的资源进行计算。
云计算环境下的Hadoop架构可以分为三层：物理层、虚拟化层和应用层。
物理层是云平台提供的物理服务器资源，虚拟化层是通过虚拟机管理软件实现的资源管理和分配，应用层是运行在虚拟机上的Hadoop集群。
在云计算环境下，Hadoop的部署和管理更加灵活和高效。
通过云平台提供的资源弹性伸缩功能，可以根据实际需求动态调整Hadoop集群的规模。
云计算的最佳实践示例
云计算的最佳实践示例随着现代科技的进步，越来越多的企业开始选择将业务迁移到云端，这样不仅可以降低成本，还可以提高效率和灵活性。
然而，对于一些中小型企业或者新手来说，如何在云计算方面取得成功却成了一个新的挑战。
因此，本文将分享一些云计算的最佳实践示例，希望能够帮助在云计算领域摸索的初学者或者正在考虑在云端部署业务的企业，更好地理解云计算，并且能够在云计算领域开展更加成功的业务。
一、弹性云服务器云服务器是指通过云端的方式将应用程序和数据存储在云服务商的服务器上，并通过互联网来访问。
弹性云服务器则是云服务器的一种，它具有一定的自动调节能力，它能够根据负载和需求自动进行扩容或缩容。
弹性云服务器的优点是，它可以根据实际情况动态地扩充或缩减计算、存储和网络资源，从而满足企业在高峰期和低谷期的业务需求。
二、云数据库云数据库（Database as a Service，简称DBaaS)是基于云计算模型来提供的一种数据库服务。
它能够帮助企业快速、灵活地完成数据库部署和管理，同时还能够降低企业的数据库管理成本。
云数据库的优势在于，它可以根据需要进行扩容或缩容，可以快速自动备份和恢复数据库，同时还能够保障了数据的安全和可靠性。
三、云存储云存储（Cloud Storage）是一种通过互联网将数据存储在云端的技术，也是云计算中最常用的服务之一。
云存储能够通过分布式架构技术存储大量数据，并提供高并发的读写性能。
此外，云存储还可以实现数据冗余备份，确保数据的可恢复性、可靠性和安全性。
四、云安全云安全是指一套用于保护云计算环境和云计算服务的安全管理体系，包括物理安全、应用安全、数据安全等。
在云端部署业务时，数据和信息的安全性是最重要的考虑因素之一。
云安全一方面需要服务提供商负责，另外一方面也需要企业自己进行安全保障，这可以从选择可信服务提供商、设定强密码、进行数据加密、定期备份与恢复等多个方面入手。
总的来说，云计算的最佳实践示例就是在保障安全和稳定的前提下，实现应用可拓展性、高效率和灵活性。
Hadoop平台在云计算中的应用
Hadoop平台在云计算中的应用1引言云计算是一种新兴的计算模型，它是并行计算、分布式计算、网格计算的综合发展，或者说是这些计算科学概念的商业实现。
它的基本原理是将计算、存储及软硬件等服务分布在非本地的大量计算机构成的资源池上，用户通过网络获得相应的服务，从而有效地提高资源利用率，实现了真正的按需获取。
目前云计算模型众多，但多为商业模型，而Hadoop作为开源的云计算模型，它模仿和实现了Google 云计算的主要技术，并且使用Java语言编写，可移植性强，为个人和企业进行云计算方面的研究和应用奠定了基础。
2Hadoop介绍Hadoop是Apache软件基金会旗下的一个开源分布式计算平台。
以Hadoop分布式文件系统（Hadoop Distributed File System，HDFS）和MapReduce（Google MapReduce的开源实现）为核心的Hadoop为用户提供了系统底层细节透明的分布式基础架构。
HDFS的高容错性、高伸缩性等优点允许用户将Hadoop部署在低廉的硬件上，形成分布式系统；MapReduce分布式编程模型允许用户在不了解分布式系统底层细节的情况下开发并行应用程序。
所以用户可以利用Hadoop轻松地组织计算机资源，从而搭建自己的分布式计算平台，并且可以充分利用集群的计算和存储能力，完成海量数据的处理。
3基于Hadoop的云计算模型实现在该模型中，用户的数据将被分割成多个数据块存储在每一个Slave的DataNode上，之后NameNode负责管理这些数据块。
用户的计算任务被分成多个Map任务和Reduce任务，JobTracker负责启动、跟踪和调度Map任务和Reduce任务，这些任务是由每一Slave的TaskTracker所执行的。
JobTracker也同时侦测TaskTracker的运行状况，必要时重新执行某个任务。
计算结果会保存在用户指定的目录下。
3.1硬件环境配置Hadoop有三种运行方式：单节点方式、单机伪分布方式与集群方式。
云计算实验报告
一、实验目的通过本次实验，使学生掌握云计算的基本概念、技术架构和部署方法，了解云计算的典型应用场景，提高学生运用云计算技术解决实际问题的能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 云计算平台：阿里云3. 实验工具：Docker、Hadoop三、实验内容1. 云计算平台搭建（1）登录阿里云官网，创建账号并完成实名认证。
（2）进入阿里云控制台，选择“产品与服务”中的“云服务器ECS”，创建一台云服务器。
（3）配置云服务器参数，包括实例规格、镜像、网络和安全组等。
（4）完成云服务器创建后，登录云服务器进行配置。
2. Docker安装与使用（1）在云服务器上安装Docker。
（2）拉取一个Docker镜像，例如使用以下命令拉取MySQL镜像：```docker pull mysql```（3）运行Docker容器，例如使用以下命令启动一个MySQL容器：```docker run -d -p 3306:3306 --name mysql01 mysql```（4）连接Docker容器中的MySQL服务，例如使用以下命令连接MySQL容器： ```docker exec -it mysql01 mysql -u root -p```3. Hadoop环境搭建（1）在云服务器上安装Hadoop。
（2）配置Hadoop环境变量。
（3）启动Hadoop集群，包括HDFS和MapReduce。
（4）使用Hadoop命令行工具查看集群状态。
4. MapReduce编程实验（1）编写一个简单的MapReduce程序，例如实现词频统计功能。
（2）将程序打包成jar文件。
（3）在Hadoop集群上运行MapReduce程序，例如使用以下命令：```hadoop jar wordcount.jar wordcount input output```（4）查看程序执行结果。
四、实验结果与分析1. 成功搭建了阿里云云计算平台，并创建了云服务器。
云平台的最佳实践和应用
云平台的最佳实践和应用第一章：引言随着云计算技术的不断发展，云平台已经成为了企业日常操作的重要工具之一。
云平台的最佳实践和应用，对于企业的IT管理来说尤为重要。
本文将对云平台的最佳实践和应用做一些探讨。
第二章：云平台的最佳实践1.保证数据安全云平台的最佳实践之一是确保数据的安全性。
在云平台上存储的数据，往往来自于不同的企业部门，不同的业务需求，保证数据的安全性，不仅要做到数据不被泄露，还需要对数据进行备份和恢复。
因此，对于云平台来说，数据安全是至关重要的。
2.提升应用的性能和可用性云平台的另一项最佳实践，是提升应用的性能和可用性。
由于云平台往往承载了众多企业应用，为了确保企业用户能够随时随地访问到，需要通过云平台优化应用的性能和可用性，有效地避免应用因网络延迟、故障等原因出现服务中断。
3.提高整体运营效率云平台的一个非常大的优势就是能够提高整体运营效率。
在云平台上，企业业务的规模和范围可以得到极大的扩展，同时，由于云平台可以轻松地进行伸缩和升级，可以随时根据业务需求调整云平台的资源配置，从而提高企业的运营效率。
第三章：云平台的应用案例1.虚拟机管理使用虚拟机可以对资源进行合理分配，从而实现对所有客户的服务，控制软件的使用情况，降低成本，提高应用的可扩展性和性能。
在云平台上，虚拟机的管理可以更加简单，实现更高的效率。
2.数据备份数据备份是云平台上重要的应用之一，可以确保企业数据的安全性。
在备份的过程中，云平台需要考虑多个方面，如数据的完整性和准确性等。
通过云平台的备份应用，不仅可以保证数据的安全，还可以有效地降低IT成本。
3.大数据分析在企业的运营过程中，大数据分析可以帮助企业更好地了解客户需求和市场状况，为企业做出更好的决策提供更好的支持。
使用云平台作为大数据分析平台，不但可以降低安装、升级、扩展等方面的成本，还可以保证数据的安全性。
第四章：总结云平台的最佳实践和应用，可以帮助企业更有效地管理IT资源，并将其应用于企业的生产和运营中。
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RDS
数据存储
Hive元数据
数据存储
访问元数据
hive pig Spark/TEZ/MR
HDFS 临时集群
访问元数据
hive Spark/TEZ/MR
HDFS 永久集群
OSS
云上Hadoop的部署架构-VPC模式
ECS
E-mapreduce
ECS
E-mapreduce
ECS
VPC 构建虚拟子网，与外部隔离
提纲
• 阿里巴巴Hadoop发展历程 • 云上Hadoop的部署架构 • 云上Hadoop的优势 • 云上Hadoop的挑战 • 云上Hadoop的最佳实践
阿里巴巴Hadoop发展历程
14年
09年
开始研究 Hadoop
13年
双机房国内 最大的 Hadoop集 群之一
登月计划 内部迁移 到ODPS
worker
OSS
Incorporate Aliyun OSS file system implementation Patch：HADOOP-12756
NM
NM
NM
RM
OSS
DN
DN
DN
NN
HDFS DataNode作为Proxy来访问数据,提供HDFS语义
云上Hadoop的部署架构-元数据共享
Hadoop在云上的最佳实践
阿里云技术专家封神
自我介绍
曹龙/封神
专注在大数据领域，6年分布式引擎研发经验; 先后维护上万台Hadoop、ODPS集群; 先后负责阿里YARN、spark及自主研发内存计算引擎； 目前为广大公共云用户提供专业的Hadoop服务，即：E-mapreduce产品
微博：阿里封神 微信：fengshenwukong 博客：云栖社区封神
OSS
EMR Hive脚本
运营/开发
报表展示系统
RDS
最佳实践-离线处理+在线服务-多维度统计信息
业务场景：
车载APP会实时上传汽车的物理指标包括 （电池电量电压、车速，发动机功耗等），通 过EMR进行引擎进行离线分析，按照城市的粒 度，即分析出来某个城市某个时段的车辆出行 率、出行里程平均值、车速平均值、平均油耗、 出行车辆数、平均怠速时间、某个局域激烈驾 驶的次数等统计信息。这些信息会给政府部门 使用。
……
云上Hadoop的挑战-专家建议
• 是否需要扩容 • Hive SQL，可以给SQL评分，给出最优写法 • 分析存储，比如：指明是否需要压缩；小文
件是否过多，是否需要合并；访问记录分析， 是否可以把冷数据归档处理 • 分析运行时各种JOB统计信息，如：Job的map 时间是否过小，运行时reduce是否数据倾斜， 单个job是否有一些参数调整
最佳实践-离线处理-用户行为分析
业务场景：
直播会产生很多的用户行为数据，包括页 面的浏览，按钮的点击情况。直播服务端会把 这些信息存储在OSS中。
再启动EMR中的hive脚本分析这些数据，如： 统计pv、uv，再把每个链接的访问情况存储在 RDS中，最后通过报表系统展示给运营同学。
ECS Server
最佳实践-通过监控指标找瓶颈
运行作业
发现瓶颈
解决问题
从CPU、磁盘、网络、内存 作业本身
QA
欢迎使用阿里云E-Mapreduce！
我们正在招聘！
• 数据压缩
减少存储空间 减少成本 减少数据传输时间 降低磁盘IO
• hive on tez • 尝试使用spark等新的计算引擎
压缩算法 GZIP LZO snappy
压缩后空间 14% 20% 22%
压缩速率 20MB/s 140MB/s 170MB/s
解压速率 118MB/s 410MB/s 409MB/s
15年
对外提供 Hadoop能 力
Hadoop生态
HUE
pig
Hive
MapReduce/TEZ
EMR Web User Admin
Zeppelin
notebook
Spark SQL
Spark Graphx
Spark Mllib
Spark Core
YARN
Spark Streaming
Hbase
Other Engine eg:storm impala、 flink等其它开源 软件
ECS Server
Hbase/OTS
EMR Spark API
用户
查询服务
Hbase/OTS
最佳实践-在线离线混合
业务场景：
需要统计小时以内的各种维度的UV数据， 从A页面进入B页面的数据。方便运营同学做更 好的营销方案。
另外，一些主题小组内的页面排序，希望 根据用户的浏览情况自动排序。
运营/开发
HDFS
Tachyon
EMR Agent Layer
ECS
云上Hadoop的部署架构-经典部署
NM
NM
NM
RM
DN
DN
DN
NN
Core Node
Task Node
Master Node
NM
NM
RM
NM
NM
DN
DN
NN
云上Hadoop的部署架构-存储计算分离
计算直接访问OSS
NM
NM
NM
RM
worker
EMR成本
自建成本
云上Hadoop的优势-深度整合
ODPS
OSS ECS
RDS
MongoDB
Redis
E-mapreduce
ONS
跟阿里云其它产品深度整合
MNS Log Service
云上Hadoop的优势-可靠、安全、专业
监控您集群的状态 Hadoop针对云进行一系列优化
RAM: 主子账号整合阿里云RAM资源权限管理系统 VPC：构建出一个隔离的网络环境，可以云上\云下互动
云上Hadoop的挑战-本地化
ECS ECS
Network 10~20 Gbps
OSS
• 机器学习场景往往会缓存较大的数据 • ETL一天只需要跑几个小时，可以按需运行 • 数据压缩可以减少带宽的压力 • 目前带宽逐渐不是稀缺资源
network 1Gbps 10Gbps~20Gbps 10~100倍
……
最佳实践-混合使用节约成本
按需成本
线下数据可以直接上OSS
EMR按需 每天晚上0:00~2:00 选择CPU/高效存储的机器
OSS
一部分数据 需要处理
共享Hive元数据
EMR包年 运营查询
选择内存大的机器
• OSS存储，降低成本 • 按需执行离线分析，降低成本 • 根据作业类型（IO/CPU/Memory bound）选择机器规格 • 选择节点少大规格的集群 • 测试环境小规格/生产环境高规格
专业的Hadoop生态专家团队
云上Hadoop的挑战-Shuffle
ECS Local disk
ECS Local disk
ECS
ECS
R STAT
W SSD
• 添加本地磁盘，加速Shuffle • push shuffle占用磁盘IO低，如：flink dataflow等，
checkpoint采取异步做法 • 机器学习等场景瓶颈往往是CPU • 往往ETL一天只需要跑几个小时，可以按需运行 • SSD与SATA混合，加速写
iops
memory 12g
96g~192g
8~16倍
disk 800Mbps 1200Mbps
1~2倍
Latency
2009
2016
云上Hadoop的挑战-自动化运维
用户的业务
作业管理，任务编排 监控、报警
Hadoop运维自动化
虚拟化
集群数多了，啥事情都有了
• Master HA高可用 • Master NN的元数据高可用 • Hive元数据高可用 • 各种日志清理等 • 节点挂掉，自动补回 • Datanode掉线处理 • NodeManager掉线处理 • Job运行监控报警 • 负载过高监控报警 • 节点数据均衡 • 单节点扩容 • 版本自动升级 • 重要数据备份 • Hbase等指标监控报警 • Storm等指标监控报警
ECS 公网
云上Hadoop的部署架构-混合云模式
E-mapreduce ECS VPC
OSS 线上系统
专线
Oracle ERP
CRM
线下系统
云上Hadoop的优势-易用
易于部署，分钟开启
任务编排，监控，报警
云上Hadoop的优势-低成本
包年包月 动态扩容 节约成本
按时付费 存储计算分离 计算想用才付费
展示系统
RDS
按需 EMR
Spark SQL/Mllib
ECS Server
OSS
节约成本
LogService
包年 EMR
Spark Streaming
RDS
Spark Mllib
最佳实践-Hadoop相关
• 避免小文件，OSS存储文件大小大约为1-2G 每个task 60s，速度大约20-30MB/s