
Hadoop数据分析处理技术解析
数据的分析是大数据处理的核心。传统数据分析主要是针对结构化数据,其大致过程为:首先利用数据库存储结构化数据,在此基础上构建数据仓库,根据需要再构建相应立方体并进行联机分析处理。这一过程在处理相对较少的结构化数据时非常高效。但对于大数据而言,分析技术面临3 个直观问题:大容量数据、多格式数据及分析速度,这使得标准存储技术无法对大数据进行存储,从而需要引进更加合理的分析平台进行大数据分析。目前,开源的Hadoop 是广泛应用的大数据处理技术,它也是分析处理大数据的核心技术。
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,用户可以在不了解分布式底层细节的情况下,开发分布式程序,充分利用集群的威力高速运算和存储。其基本工作原理为:将规模巨大的数据分解成较小、易访问的批量数据并分发到多台服务器来分析。主要包括文件系统(HDFS)、数据处理(MapReduce)两部分功能模块,最底层是HDFS 用来存储Hadoop 集群中所有存储节点上的文件,HDFS 上一层是MapReduce 引擎,该引擎由Job Trackers 和Task Trackers 组成。其组成架构如图所示:
图 Hadoop组成架构图
鉴于商用的硬件集群上。所谓商用硬件并非低端硬件,其故障率比低端硬件要低很多。Hadoop 不需要运行在价格昂贵并且高度可靠的硬件上,即使对于节点故障的几率较高的庞大集群,HDFS在遇到故障时仍能够继续运行且不让用户察觉到明显的中断,这种设计降低了对机器的维护成本,尤其是在用户管理上百台甚至上千台机器时。
Hadoop 的设计是基于一次写入、多次读取的高效访问模式。每次对数据的分析会涉及到数据所在的整个数据集,这种高数据的吞吐量会造成高的时间延迟,对于低延迟的数据访问,HBase是更好的选择。HDFS 采用master/slave 的构架,即一个HDFS集群由一个NameNode(master)和多个DataNode(slave)组成。NameNode 是一个中心服务器,负责管理HDFS 的命名空间,并维护HDFS 的所有文件及目录。这些信息以命名空间镜像文件和编辑日志文件的形式永久地保存在本地磁盘上。它还记录着每个文件中各个块所在的DataNode 信息,但不永久保存块的位置信息,因为DataNode 会在系统启动时重新建立新的位置信息。同时,NameCode 还负责控制外部Client 的访问。
DataNode 是HDFS 的工作节点,在集群中一般为一个机器节点一个,负责管理节点上附带的存储。它们根据客户端需要或NameNode 调度存储并检索数据块(Block),执行创建、删除和复制数据块的命令,并定期向NameNode 发送存储数据块列表的动态信息,NameNode 获取每个DataNode 的动态信息并据此验证块映射和文件系统元数据。
3.2 MapReduce
MapReduce是用于处理大数据的软件框架。其核心设计思想为:将问题分块处理,把计算推到数据而非把数据推向计算。最简单的MapReduce应用程序至少包含3 个部分:Map函数、Reduce 函数和main函数,其模型相对简单,将用户的原始数据进行分块,然后交给不同的Map任务区执行Map函数处理输出中间结果,Reduce函数读取数据列表并对数据进行排序并输出最终结果。其流程如图所示:
3.3 Hadoop 的优势及问题
Hadoop 是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架,同时是以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行处理。可靠是因为它假设计算元素和存储会失败,因此它维护多个工作数据副本,确保能够针对失败的节点重新分布处理;高效是因为它以并行的方式工作,通过并行处理加快处理速度;可伸缩是说它能够处理PB 级数据。
但与其他新兴科技一样,Hadoop 同样面临一些需要解决的问题。(1)目前Hadoop 缺乏企业级的数据保护功能,开发人员必须手动设置HDFS 的数据复制参数, 而依赖开发人员来确定复制参数很可能会导致对存储空间的浪费。(2)Hadoop 需要投资建设专用的计算集群,但这通常会产生独立存储、计算资源以及存储或CPU 资源利用问题,且这种存储在与其他程序的共享问题中也存在兼容性问题。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
左偏态分布转正态分布:方法、原理与实践 左偏态分布转正态分布:方法、原理与实践 在统计分析、数据建模和科学研究中,正态分 ...
2025-07-21CDA 数据分析师的职业生涯规划:从入门到卓越的成长之路 在数字经济蓬勃发展的当下,数据已成为企业核心竞争力的重要来源,而 CD ...
2025-07-21MySQL执行计划中rows的计算逻辑:从原理到实践 MySQL 执行计划中 rows 的计算逻辑:从原理到实践 在 MySQL 数据库的查询优化中 ...
2025-07-21在AI渗透率超85%的2025年,企业生存之战就是数据之战,CDA认证已成为决定企业存续的生死线!据麦肯锡全球研究院数据显示,AI驱 ...
2025-07-2035岁焦虑像一把高悬的利刃,裁员潮、晋升无望、技能过时……当职场中年危机与数字化浪潮正面交锋,你是否发现: 简历投了10 ...
2025-07-20CDA 数据分析师报考条件详解与准备指南 在数据驱动决策的时代浪潮下,CDA 数据分析师认证愈发受到瞩目,成为众多有志投身数 ...
2025-07-18刚入职场或是在职场正面临岗位替代、技能更新、人机协作等焦虑的打工人,想要找到一条破解职场焦虑和升职瓶颈的系统化学习提升 ...
2025-07-182025被称为“AI元年”,而AI,与数据密不可分。网易公司创始人丁磊在《AI思维:从数据中创造价值的炼金术 ...
2025-07-18CDA 数据分析师:数据时代的价值挖掘者 在大数据席卷全球的今天,数据已成为企业核心竞争力的重要组成部分。从海量数据中提取有 ...
2025-07-18SPSS 赋值后数据不显示?原因排查与解决指南 在 SPSS( Statistical Package for the Social Sciences)数据分析过程中,变量 ...
2025-07-18在 DBeaver 中利用 MySQL 实现表数据同步操作指南 在数据库管理工作中,将一张表的数据同步到另一张表是常见需求,这有助于 ...
2025-07-18数据分析师的技能图谱:从数据到价值的桥梁 在数据驱动决策的时代,数据分析师如同 “数据翻译官”,将冰冷的数字转化为清晰的 ...
2025-07-17Pandas 写入指定行数据:数据精细化管理的核心技能 在数据处理的日常工作中,我们常常需要面对这样的场景:在庞大的数据集里精 ...
2025-07-17解码 CDA:数据时代的通行证 在数字化浪潮席卷全球的今天,当企业决策者盯着屏幕上跳动的数据曲线寻找增长密码,当科研人员在 ...
2025-07-17CDA 精益业务数据分析:数据驱动业务增长的实战方法论 在企业数字化转型的浪潮中,“数据分析” 已从 “加分项” 成为 “必修课 ...
2025-07-16MySQL 中 ADD KEY 与 ADD INDEX 详解:用法、差异与优化实践 在 MySQL 数据库表结构设计中,索引是提升查询性能的核心手段。无论 ...
2025-07-16解析 MySQL Update 语句中 “query end” 状态:含义、成因与优化指南 在 MySQL 数据库的日常运维与开发中,开发者和 DBA 常会 ...
2025-07-16如何考取数据分析师证书:以 CDA 为例 在数字化浪潮席卷各行各业的当下,数据分析师已然成为企业挖掘数据价值、驱动决策的 ...
2025-07-15CDA 精益业务数据分析:驱动企业高效决策的核心引擎 在数字经济时代,企业面临着前所未有的数据洪流,如何从海量数据中提取有 ...
2025-07-15MySQL 无外键关联表的 JOIN 实战:数据整合的灵活之道 在 MySQL 数据库的日常操作中,我们经常会遇到需要整合多张表数据的场景 ...
2025-07-15