大数据基础知识学习-----Storm学习笔记（二）基础理论

Storm基础理论

Storm编程模型

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元组（Tuple）

元组（Tuple），是消息传递的基本单元，是一个命名的值列表，元组中的字段可以是任何类型的对象。Storm使用元组作为其数据模型，元组支持所有的基本类型、字符串和字节数组作为字段值，只要实现类型的序列化接口就可以使用该类型的对象。元组本来应该是一个key-value的Map，但是由于各个组件间传递的元组的字段名称已经事先定义好，所以只要按序把元组填入各个value即可，所以元组是一个value的List。

流（Stream）

流是Storm的核心抽象，是一个无界的元组系列，源源不断传递的元组就组成了流，在分布式环境中并行地进行创建和处理

水龙头（Spout）

Spout是拓扑的流的来源，是一个拓扑中产生源数据流的组件。通常情况下，Spout会从外部数据源中读取数据，然后转换为拓扑内部的源数据。

• Spout可以是可靠的，也可以是不可靠的。如果Storm处理元组失败，可靠的Spout能够重新发射，而不可靠的Spout就尽快忘记发出的元组。
• Spout可以发出超过一个流。
• Spout的主要方法是nextTuple()。NextTuple()会发出一个新的Tuple到拓扑，如果没有新的元组发出，则简单返回。
• Spout的其他方法是ack()和fail()。当Storm检测到一个元组从Spout发出时，ack()和fail()会被调用，要么成功完成通过拓扑，要么未能完成。Ack()和fail()仅被可靠的Spout调用。IRichSpout是Spout必须实现的接口。

转接头（Bolt）

在拓扑中所有处理都在Bolt中完成，Bolt是流的处理节点，从一个拓扑接收数据，然后执行进行处理的组件。Bolt可以完成过滤、业务处理、连接运算、连接与访问数据库等任何操作。

• Bolt是一个被动的角色，七接口中有一个execute()方法，在接收到消息后会调用此方法，用户可以在其中执行自己希望的操作。
• Bolt可以完成简单的流的转换，而完成复杂的流的转换通常需要多个步骤，因此需要多个Bolt。
• Bolt可以发出超过一个的流。

拓扑（Topology）

拓扑（Topology）是Storm中运行的一个实时应用程序，因为各个组件间的消息流动而形成逻辑上的拓扑结构。
把实时应用程序的运行逻辑打成jar包后提交到Storm的拓扑（Topology）。Storm的拓扑类似于MapReduce的作业（Job）。其主要的区别是，MapReduce的作业最终会完成，而一个拓扑永远都在运行直到它被杀死。一个拓扑是一个图的Spout和Bolt的连接流分组。

Storm核心组件

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nimbus是整个集群的控管核心，负责topology的提交、运行状态监控、任务重新分配等工作。
zk就是一个管理者，监控者。

总体描述：nimbus下命令（分配任务），zk监督执行（心跳监控，worker、supurvisor的心跳都归它管），supervisor领旨（下载代码），招募人马(创建worker和线程等)，worker、executor就给我干活！task就是具体要干的活。

主控节点与工作节点

Storm集群中有两类节点：主控节点（Master Node）和工作节点（Worker Node）。其中，主控节点只有一个，而工作节点可以有多个。

Nimbus进程与Supervisor进程

主控节点运行一个称为Nimbus的守护进程类似于Hadoop的JobTracker。Nimbus负责在集群中分发代码，对节点分配任务，并监视主机故障。
每个工作节点运行一个称为Supervisor的守护进程。Supervisor监听其主机上已经分配的主机的作业，启动和停止Nimbus已经分配的工作进程。

流分组（Stream grouping）

流分组，是拓扑定义中的一部分，为每个Bolt指定应该接收哪个流作为输入。流分组定义了流/元组如何在Bolt的任务之间进行分发。Storm内置了8种流分组方式。

工作进程（Worker）

Worker是Spout/Bolt中运行具体处理逻辑的进程。一个worker就是一个进程，进程里面包含一个或多个线程。

执行器（Executor）

一个线程就是一个executor，一个线程会处理一个或多个任务。

任务（Task）

一个任务就是一个task。

实时计算常用架构图

```mermaid

graph LR

后台系统(圆角) -->Flume集群(圆角)-->Kafka集群(圆角)-->Storm集群(圆角)-->Redis集群(圆角)

```

• Flume获取数据。
• Kafka临时保存数据。
• Strom计算数据。
• Redis是个内存数据库，用来保存数据。