史上最全的大数据技术栈,有种冲动学习的既视感,你是否感受到了自己的不足?

前言

提起大数据,不得不提由IBM提出的关于大数据的5V特点:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(低价值密度)、Veracity(真实性),而对于大数据领域的从业人员的日常工作也与这5V密切相关。大数据技术在过去的几十年中取得非常迅速的发展,尤以Hadoop和Spark最为突出,已构建起庞大的技术生态体系圈。

下面我们通过一张图来了解一下目前大数据领域常用的一些技术,当然大数据发展至今所涉及技术远不止这些。

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下面自底向上介绍各个层的主要项目。

1 采集层和传输层

 

Sqoop

在hadoop和关系型数据库之间转换数据。

Flume

Flume是一个分布式的高可用的数据收集、聚集和移动的工具。通常用于从其他系统搜集数据,如web服务器产生的日志,通过Flume将日志写入到Hadoop的HDFS中。

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Canal

数据抽取是 ETL 流程的第一步。我们会将数据从 RDBMS 或日志服务器等外部系统抽取至数据仓库,进行清洗、转换、聚合等操作。在现代网站技术栈中,MySQL 是最常见的数据库管理系统,我们会从多个不同的 MySQL 实例中抽取数据,存入一个中心节点,或直接进入 Hive。市面上已有多种成熟的、基于 SQL 查询的抽取软件,如著名的开源项目 Apache Sqoop,然而这些工具并不支持实时的数据抽取。MySQL Binlog 则是一种实时的数据流,用于主从节点之间的数据复制,我们可以利用它来进行数据抽取。借助阿里巴巴开源的 Canal 项目,我们能够非常便捷地将 MySQL 中的数据抽取到任意目标存储中。

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Logstash

Logstash 是开源的服务器端数据处理管道,能够同时从多个来源采集数据,转换数据,然后将数据发送到您最喜欢的 “存储库” 中。

Kafka

消息队列,一个分布式流平台。

RocketMQ

阿里巴巴开源的消息队列。

2 存储层

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HBase

HBase是Hadoop数据库,一个分布式,可扩展的大数据存储。

Alluxio/Redis/Ignite

Alluxio以内存为中心分布式存储系统,从下图可以看出, Alluxio主要有两大功能,第一提供一个文件系统层的抽象,统一文件系统接口,桥接储存系统和计算框架;第二通过内存实现对远程数据的加速访问。

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Redis是一个开源的内存键值数据库,相比于Memcache,支持丰富的数据结构。

Ignit是一个以内存为中心的分布式数据库,缓存和处理平台,用于事务,分析和流式工作负载,在PB级别的数据上提供接近内存速度访问数据。

从上述分析可知,Alluxio/Redis/Ignite主要都是通过内存来实现加速。

TiDB

TiDB私有PingCap开源的分布式NewSQL关系型数据库。**NewSQL数据库有两个流派,分别是以Google为代表的Spanner/F1和以Amazon 为代表的Aurora(极光),目前国内做NewSQL数据库主要是参考Google的Spanner架构,Google Spanner也是未来NewSQL的发展趋势。

HDFS

Hadoop的分布式文件系统。

Ceph

Linux中备受关注的开源分布式存储系统,除了GlusterFS,当属Ceph。目前Ceph已经成为RedHat旗下重要的分布式存储产品,并继续开源。Ceph提供了块储存RDB、分布式文件储存Ceph FS、以及分布式对象存储Radosgw三大储存功能,是目前为数不多的集各种存储能力于一身的开源存储中间件。

Kudu

Kudu是cloudera开源的运行在hadoop平台上的列式存储系统,拥有Hadoop生态系统应用的常见技术特性,运行在一般的商用硬件上,支持水平扩展,高可用,目前是Apache Hadoop生态圈的新成员之一(incubating)。

Kudu的设计与众不同,它定位于应对快速变化数据的快速分析型数据仓库,希望靠系统自身能力,支撑起同时需要高吞吐率的顺序和随机读写的应用场景,提供一个介于HDFS和HBase的性能特点之间的一个系统,在随机读写和批量扫描之间找到一个平衡点,并保障稳定可预测的响应延迟。可与MapReduce, Spark和其它hadoop生态系统集成。

3 计算层

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Hive

Facebook 开源。Hive是一个构建在Hadoop上的数据仓库框架。Hive的设计目标是让精通SQL技能但Java编程技能相对较弱的分析师能对存放在Hadoop上的大规数据执行查询。

Hive的查询语言HiveQL是基于SQL的。任何熟悉SQL的人都可以轻松使用HiveSQL写查询。和RDBMS相同,Hive要求所有数据必须存储在表中,而表必须有模式(Schema),且模式由Hive进行管理。

类似Hive的同类产品:kylin druid SparkSQL Impala。

KylinApache Kylin™是一个开源的分布式分析引擎,提供Hadoop/Spark之上的SQL查询接口及多维分析(OLAP)能力以支持超大规模数据,最初由eBay Inc. 开发并贡献至开源社区。它能在亚秒内查询巨大的Hive表。

Druid 为监控而生的数据库连接池。

SparkSQL,Spark SQL是Apache Spark的用于处理结构化数据的模块。

Impala,Impala是Apache Hadoop的开源,本地分析数据库。 它由Cloudera,MapR,Oracle和Amazon等供应商提供。

Spark

Spark是一个分布式计算框架。

Storm

Storm是一个分布式的、高容错的实时计算系统。Storm对于实时计算的的意义相当于Hadoop对于批处理的意义。Hadoop为我们提供了Map和Reduce原语,使我们对数据进行批处理变的非常的简单和优美。同样,Storm也对数据的实时计算提供了简单Spout和Bolt原语。

Storm适用的场景:①、流数据处理:Storm可以用来用来处理源源不断的消息,并将处理之后的结果保存到持久化介质中。②、分布式RPC:由于Storm的处理组件都是分布式的,而且处理延迟都极低,所以可以Storm可以作为一个通用的分布式RPC框架来使用。

Flink

Apache Flink是一个框架和分布式处理引擎,用于对无限制和有限制的数据流进行有状态的计算。 Flink旨在运行在所有常见的集群环境中,以内存速度和任何规模执行计算。

TensorFlow

TensorFlow™是用于高性能数值计算的开源软件库。 其灵活的体系结构允许轻松地在各种平台(CPU,GPU,TPU)之间以及从台式机到服务器群集到移动和边缘设备的计算部署。 它最初是由Google AI组织的Google Brain团队的研究人员和工程师开发的,它具有对机器学习和深度学习的强大支持,并且灵活的数值计算核心已在许多其他科学领域中使用。

分布式资源调度

YARN

Apache YARN(Yet Another Resource Negotiator)是hadoop的集群资源管理系统。YARN在Hadoop2时被引入,最初是为了改善MapReduce的实现,但它具有足够的通用性,也支持其他的分布式计算模式。

Mesos

Mesos 最初由 UC Berkeley 的 AMP 实验室于 2009 年发起,遵循 Apache 协议,目前已经成立了 Mesosphere 公司进行运营。Mesos 可以将整个数据中心的资源(包括 CPU、内存、存储、网络等)进行抽象和调度,使得多个应用同时运行在集群中分享资源,并无需关心资源的物理分布情况。

如果把数据中心中的集群资源看做一台服务器,那么 Mesos 要做的事情,其实就是今天操作系统内核的职责:抽象资源 + 调度任务。Mesos 项目是 Mesosphere 公司 Datacenter Operating System (DCOS) 产品的核心部件。

Kubernetes

Kubernetes是Google 2014年推出的开源容器集群管理系统,基于Docker构建一个容器调度服务,为容器化的应用提供资源调度、部署运行、均衡容灾、服务注册、扩容缩容等功能。

Presto

Presto是FaceBook开源的一个开源项目。Presto被设计为数据仓库和数据分析产品:数据分析、大规模数据聚集和生成报表。这些工作经常通常被认为是线上分析处理操作。

Presto通过使用分布式查询,可以快速高效的完成海量数据的查询。如果你需要处理TB或者PB级别的数据,那么你可能更希望借助于Hadoop和HDFS来完成这些数据的处理。作为Hive和Pig(Hive和Pig都是通过MapReduce的管道流来完成HDFS数据的查询)的替代者,Presto不仅可以访问HDFS,也可以操作不同的数据源,包括:RDBMS和其他的数据源(例如:Cassandra)。

其他(区块链框架)

  • Etherenum, 以太坊
  • HyperLedger,超级账本

4 工具层和服务层

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Zeppelin

基于网络的笔记本,可实现数据驱动,

使用SQL,Scala等进行交互式数据分析和协作文档。

Kylin

Apache Kylin™是一个开源的分布式分析引擎,提供Hadoop/Spark之上的SQL查询接口及多维分析(OLAP)能力以支持超大规模数据,最初由eBay Inc. 开发并贡献至开源社区。它能在亚秒内查询巨大的Hive表。

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Jupyter

Jupyter Notebook是一个开源Web应用程序,允许您创建和共享包含实时代码,方程式,可视化效果和叙述文本的文档。 用途包括:数据清理和转换,数值模拟,统计模型,数据可视化,机器学习等。

看到这是不是感到自己还欠缺很多?没关系,只要我们找到适合自己的学习路线,不负韶华,只争朝夕,终有一天会实现自我的价值,在这大数据时代尽情徜徉!!!!

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