hadoop理解

hadoop：

• 开源分布式平台
• 核心：HDFS、MapReduce
• HDFS在集群上实现分布式文件系统
• MapReduce在集群上实现分布式计算和任务处理

1 HDFS体系结构

一个HDFS集群是由一个NameNode和若干个DataNode组成。

• NameNode（名字节点）：管理文件系统的命名空间和客户端对文件的访问操作
  （1）执行文件系统的命名空间操作，如打开、关闭、重命名文件或目录
  （2）负责数据块到具体DataNode的映射
• DataNode（数据节点）：管理存储的数据
  （1）负责处理文件系统客户端的文件读写请求
  （2）在NameNode的统一调度下进行数据块的创建、删除和复制工作

2 MapReduce体系结构

MapReduce框架是由一个单独运行在主节点的JobTracker和运行在每个集群从节点的TaskTracker共同组成的。

• JobTracker：调度和管理其他TaskTracker
• TaskTracker：负责执行任务 ,运行于DataNode之上

3 MapReduce任务处理流程

思想：分而治之

• 用户自定义的Map函数把输入的键值对映射(map)成一组新的键值对
• MapReduce把所有具有相同的key值的value集合一起，传递给Reduce函数
• 用户自定义的Reduce函数对相同key下的所有value进行处理再输出最终的键值对

4 MapReduce应用案例

4.1 单词计数

解决方案

• 将文件内容切分为单词
• 将所有相同的单词聚集在一起
• 计算单词出现的次数并输出

设计思路

• map阶段：完成由输入数据到单词切分的工作 <行号，内容> -->
• reduce阶段：接收所有单词并计算其频数 -->

4.2 数据去重

解决方案

• 将文件内容切分为单词
• 将所有相同的单词聚集在一起
• 接收元组，直接输出key

设计思路

• map阶段：完成由输入数据到单词切分的工作 <行号，内容> -->
• reduce阶段：接收单词并直接输出键 -->

4.3 数据排序

解决方案

• 利用hadoop自带的排序
• 将数据转为IntWritable类型
• hadoop自动对所有的元组进行基于Key的排序
• 接收元组，直接输出key，根据输入value-list中的元素个数决定key的输出次数

设计思路

• map阶段：将输入的value转为IntWritable类型，作为输出的key <行号，data> -->
• 自定义partition函数：
  （1）注意：reduce自动排序仅仅是发送到自己所在节点的数据，使用默认的排序不能保证全局顺序
  （2）根据输入数据的最大值和mapreduce框架中partition的数量获取将输入数据按照大小分块的边界，然后根据输入数据和边界的关系返回对应的partition ID
• reduce阶段：将输入的key复制到输出的value上，根据输入value-list中的元素个数决定key的输出次数，用全局linenum代表key的位次 -->

4.4 单/多表连接

解决方案

• 区分输入行是左表还是右表，然后对两列值进行分割，连接列保存在key中，其他列和左右表标识保存在value中
• 解析map输出，将value中数据按照左右表标识分别保存，求笛卡尔积并输出

设计思路

• map阶段：识别出输入的行属于哪个表后，对其进行分割，将连接的列值保存在key中，另一列和左右表标识保存在value中，然后输出<行号，行数据> --> <连接列值，其他列值和左右表标识>
• reduce阶段：拿到连接结果后，解析value内容，根据标识将左右表内容分开存放，求笛卡尔积最后直接输出 <连接列值，{其他列值和左右表标识,其他列值和左右表标识,…}> --> <连接列值，左表其他列值和右表其他列值的笛卡尔积>

4.5倒排索引

• 倒排索引原理和实现 https://blog.csdn.net/u011239443/article/details/60604017