Spark架构与运行流程

 

1. 阐述Hadoop生态系统中,HDFS, MapReduce, Yarn, Hbase及Spark的相互关系,为什么要引入Yarn和Spark。

HDFS(Hadoop分布式文件系统)源自于Google的GFS论文,发表于2003年10月,HDFS是GFS的实现版。HDFS是Hadoop体系中数据存储管理的基础,它是一个高度容错的系统,能检测和应对硬件故障,在低成本的通用硬件上运行。HDFS简化了文件的一次性模型,通过流式数据访问,提供高吞吐量应用程序数据访问功能,适用带有数据集的应用程序。HDFS提供一次写入多次读取的机制,数据以块的形式,同时分布存储在不同的物理机器上。 
HDFS默认的最基本的存储单位是64MB的数据块,和普通文件系统一样,HDFS中的文件被分成64MB一块的数据块存储。它的开发是基于流数据模式访问和处理超大文件的需求。 

 

Mapduce(分布式计算框架)源自于Google的MapReduce论文,发表于2004年12月,Hadoop MapReduce是Google Reduce 克隆版。MapReduce是一种分布式计算模型,用以进行海量数据的计算。它屏蔽了分布式计算框架细节,将计算抽象成Map 和Reduce两部分,其中Map对数据集上的独立元素进行指定的操作,生成键-值对形式中间结果。Reduce则对中间结果中相同“键”的所有“值”进行规约,以得到最终结果。MapReduce非常适合在大量计算机组成的分布式并行环境里进行数据处理。

 

Hbase(分布式列存数据库)源自Google的BigTable论文,发表于2006年11月,HBase是Google Table的实现。HBase是一个建立在HDFS之上,面向结构化数据的可伸缩、高可靠、高性能、分布式和面向列的动态模式数据库。HBase采用了BigTable的数据模型,即增强的稀疏排序映射表(Key/Value),其中,键由行关键字、列关键字和时间戳构成。HBase提供了对大规模


YARN(分布式资源管理器)是下一代MapReduce,即MRv2,是在第一代MapReduce基础上演变而来的,主要是为了解决原始Hadoop扩展性差,不支持多计算框架而提出的。YARN是下一代Hadoop计算平台,是一个通用的运行时框架,用户可以编写自己的极端框架,在该运行环境中运行。

Spark(内存DAG计算模型)是一个Apche项目,被标榜为“快如闪电的集群计算”,它拥有一个繁荣的开源社区,并且是目前最活跃的Apache项目。最早Spark是UC Berkeley AMP Lab所开源的类Hadoop MapReduce的通用计算框架,Spark提供了一个更快、更通用的数据处理平台。和Hadoop相比,Spark平台可以让你的程序在内存中运行时速度提升100倍,或者在磁盘上运行时速度提升10倍。

目前Spark是一个非常流行的内存计算(或者迭代式计算,DAG计算)框架。

 

A、引用Yarn主要是为了解决原始Hadoop扩展性差和不支持多计算框架问题而提出的

B、Spark的速度比Hadoop更快。因为要完成同样的事情,Hadoop大概要两分钟,而Spark可能只需要1秒。

 

2. Spark已打造出结构一体化、功能多样化的大数据生态系统,请简述Spark生态系统。

(1)首先Spark是基于内存计算的大数据分布式计算框架。Spark基于内存计算,提高了在大数据环境下数据处理的实时性,同时保证了高容错性和高可伸缩性,允许用户将Spark部署在大量廉价硬件之上,形成集群,Spark把中间数据放到内存中,迭代运算效率高。MapReduce中计算结果需要落地,保存到磁盘上,这样势必会影响整体速度,而Spark支持DAG图的分布式并行计算的编程框架,减少了迭代过程中数据的落地,提高了处理效率。

(2)Spark具有很强的适应性,能够读取HDFS、Cassandra、HBase、S3和Techyon为持久层读写原生数据,能够以Mesos、YARN和自身携带的Standalone作为资源管理器调度job,来完成Spark应用程序的计算。Spark拥有DAG执行引擎,支持在内存中对数据进行迭代计算,Spark不仅支持Scala编写应用程序,而且支持Java和Python等语言进行编写,特别是Scala是一种高效、可拓展的语言,能够用简洁的代码处理较为复杂的处理工作。

(3)Spark主要特点就是可用于分布式计算、内存计算、容错、多计算范式。

 

3. 用图文描述你所理解的Spark运行架构,运行流程。

 

 

 Spark运行:其作用主要是负责资源管理和调度,运行后反馈结果,并写入数据并释放所有资源

 

 

 

1.构建Spark Application的运行环境,启动SparkContext
2.SparkContext向资源管理器(可以是Standalone,Mesos,Yarn)申请运行Executor资源,并启动StandaloneExecutorbackend,
3.Executor向SparkContext申请Task
4.SparkContext将应用程序分发给Executor
5.SparkContext构建成DAG图,将DAG图分解成Stage、将Taskset发送给Task Scheduler,最后由Task Scheduler将Task发送给Executor运行
6.Task在Executor上运行,运行完释放所有资源。