大数据机器配置

㈠ 大数据 hadoop 三种运行模式的区别、及详细配置讲解

基于Hadoop进行开发时，有时候会被Hadoop的运行模式弄得晕头转向，傻傻分不清各种运行模式的区别，给日常开发带来很多困惑，不同集群配置文件也各不相不同。弄明白Hadoop的运行模式和对配置文件的作用要做到心中明了，在工作中才能得手顺心。

hadoop的配置文件均以XML文件进行配置，它有四个最常见的配置文件，分别为：

core-site.xml文件主要用于配置通用属性。

hdfs-site.xml文件用于配置Hdfs的属性。

mapred-site.xml文件用于配置Maprece的属性。

yarn-site.xml文件用于配置Yarn的属性。

一般来说，这四种配置文件都存储在hadoop默认的安装目录etc/hadoop子目录中。 不过我们也可以在搭建集群时根据实际需求，把etc/hadoop目录和其下的文件复制到另外一个位置。这样可以把配置文件和安装文件分离开来，方便管理。

注意：如果把etc/hadoop目录和其下的文件复制到另外一个位置。
我们需要在环境变量中将hadoop_conf_dir设置成指向新目录。

1、本地运行模式

无需任何守护进程 ，所有的程序都运行在同一个JVM上执行。在本地模式下调试MR程序非常高效方便，一般该模式主要是在学习或者开发阶段调试使用 。

2、伪分布式模式

Hadoop守护进程运行在本地机器上 ，模拟一个小规模的集群，换句话说，可以配置一台机器的Hadoop集群，伪分布式是完全分布式的一个特例。

3、完全分布式模式

Hadoop守护进程运行在一个集群上 。这种运行模式也就是我们常见的各种云，主要用于大规模的生产环境中。

注意：分布式要启动守护进程 ，是指在使用分布式hadoop时，要先启动一些准备程序进程，然后才能使用。 比如start-dfs.sh start-yarn.sh，而本地模式不需要启动这些守护进程。

注意：在本地模式下，将使用本地文件系统和本地MapRece运行器。在分布式模式下，将启动HDFS和YARN守护进程。

㈡ 编程用的笔记本电脑推荐

编程用的笔记本电脑推荐：

1、ThinkPadX1Carbon2021款

ThinkPadX1Carbon2021款作为主打高端，服务于高端商务人士的产品，其硬件配置也很强悍。我手里这款搭载了酷睿i5-1135G7处理器，并通过了英特尔Evo平台认证。

Evo认证不只是对处理器及显卡的性能认证，更是对整机硬件环境的一种综合能力认证：必须搭载酷睿11处理器，并内置英特尔锐炬Xe核显，并搭载Wi-Fi6无线网卡，蓝牙5.0以及Thunderbolt4接口，并且搭载不小于256GB容量的PCIe/NVMeSSD和不小于8GB的双通道内存。

此外扬声器、麦克风、像头等功能性设备也有严格的评定标准。所以看到Evo认证基本就可以认定这是一款整机表现更稳定、综合性能更高的产品。

2、联想YOGA14s

YOGA14s是联想的高端轻薄本，所以屏幕配备的是16：10长宽比、2880×1800分辨率的高色域屏，还支持90Hz刷新率，单独拿出来每一个规格参数都可以当卖点。

标配16GB内存，是LPDDR4X-4266规格，不可升级，硬盘则是512GBSSD，笔记本的最大卖点就是AMD平台配上了MX450独显，是25W的大杯型号，整体上没有明显的短板。

3、惠普战66四代

惠普战66四代的好评主要集中在这几方面：轻薄、颜值、性能。多数用户表示“始于颜值，忠于性能”，这几点正好是当下选购笔记本最为重要的考量标准，而惠普战66四代在各方面均得到了相当高的认可。

此外，惠普战66四代在日常商务使用方面，也广受用户好评。如下面这位用户就表示惠普战66四代的军工品质，能抗能打。据官方信息显示，惠普战66四代还通过了业界严苛的19项美国MIL-STD-810H军标测试，简单来说，就是无论何时何地，不管使用环境多么严峻，都能随时进行办公。

4、雷蛇灵刃15标准版

雷蛇灵刃15是专为PC游戏玩家提供的游戏本，通过专注于游戏硬件和外围设备的公司生产的。但许多程序员喜欢这个设备，因为它外观时尚，功能强大，而且相当专业。

5、宏碁 Aspire 5

宏碁是一个知名品牌，现在被认为是最具成本效益的电子产品的最佳品牌。这个具有广泛的配置，您还将获得令人印象深刻的性能。借助第 10 代英特尔酷睿 i3/酷睿 i5 处理器和英特尔 UHD/NVIDIA GeForce MX250 GPU，您可以期待最佳效果。

㈢ 虚拟机为什么无法完全解决大数据分析的问题

大数据分析一般需要的资源比较多，需要服务器配置比较高。大数据分析需要CPU和内存比较多，并且需要CPU性能好、内存容量大。需要磁盘的性能和IO高，需要网络速度快、延迟低。虚拟机比物理机在性能方面有差距，虚拟化技术会带来性能降低。所以虚拟机无法完全解决大数据分析的问题。

㈣ 五种大数据处理架构

五种大数据处理架构
大数据是收集、整理、处理大容量数据集，并从中获得见解所需的非传统战略和技术的总称。虽然处理数据所需的计算能力或存储容量早已超过一台计算机的上限，但这种计算类型的普遍性、规模，以及价值在最近几年才经历了大规模扩展。
本文将介绍大数据系统一个最基本的组件：处理框架。处理框架负责对系统中的数据进行计算，例如处理从非易失存储中读取的数据，或处理刚刚摄入到系统中的数据。数据的计算则是指从大量单一数据点中提取信息和见解的过程。
下文将介绍这些框架：
· 仅批处理框架：
Apache Hadoop
· 仅流处理框架：
Apache Storm
Apache Samza
· 混合框架：
Apache Spark
Apache Flink
大数据处理框架是什么？
处理框架和处理引擎负责对数据系统中的数据进行计算。虽然“引擎”和“框架”之间的区别没有什么权威的定义，但大部分时候可以将前者定义为实际负责处理数据操作的组件，后者则可定义为承担类似作用的一系列组件。
例如Apache Hadoop可以看作一种以MapRece作为默认处理引擎的处理框架。引擎和框架通常可以相互替换或同时使用。例如另一个框架Apache Spark可以纳入Hadoop并取代MapRece。组件之间的这种互操作性是大数据系统灵活性如此之高的原因之一。
虽然负责处理生命周期内这一阶段数据的系统通常都很复杂，但从广义层面来看它们的目标是非常一致的：通过对数据执行操作提高理解能力，揭示出数据蕴含的模式，并针对复杂互动获得见解。
为了简化这些组件的讨论，我们会通过不同处理框架的设计意图，按照所处理的数据状态对其进行分类。一些系统可以用批处理方式处理数据，一些系统可以用流方式处理连续不断流入系统的数据。此外还有一些系统可以同时处理这两类数据。
在深入介绍不同实现的指标和结论之前，首先需要对不同处理类型的概念进行一个简单的介绍。
批处理系统
批处理在大数据世界有着悠久的历史。批处理主要操作大容量静态数据集，并在计算过程完成后返回结果。
批处理模式中使用的数据集通常符合下列特征…
· 有界：批处理数据集代表数据的有限集合
· 持久：数据通常始终存储在某种类型的持久存储位置中
· 大量：批处理操作通常是处理极为海量数据集的唯一方法
批处理非常适合需要访问全套记录才能完成的计算工作。例如在计算总数和平均数时，必须将数据集作为一个整体加以处理，而不能将其视作多条记录的集合。这些操作要求在计算进行过程中数据维持自己的状态。
需要处理大量数据的任务通常最适合用批处理操作进行处理。无论直接从持久存储设备处理数据集，或首先将数据集载入内存，批处理系统在设计过程中就充分考虑了数据的量，可提供充足的处理资源。由于批处理在应对大量持久数据方面的表现极为出色，因此经常被用于对历史数据进行分析。
大量数据的处理需要付出大量时间，因此批处理不适合对处理时间要求较高的场合。
Apache Hadoop
Apache Hadoop是一种专用于批处理的处理框架。Hadoop是首个在开源社区获得极大关注的大数据框架。基于谷歌有关海量数据处理所发表的多篇论文与经验的Hadoop重新实现了相关算法和组件堆栈，让大规模批处理技术变得更易用。
新版Hadoop包含多个组件，即多个层，通过配合使用可处理批数据：
· HDFS：HDFS是一种分布式文件系统层，可对集群节点间的存储和复制进行协调。HDFS确保了无法避免的节点故障发生后数据依然可用，可将其用作数据来源，可用于存储中间态的处理结果，并可存储计算的最终结果。
· YARN：YARN是Yet Another Resource Negotiator（另一个资源管理器）的缩写，可充当Hadoop堆栈的集群协调组件。该组件负责协调并管理底层资源和调度作业的运行。通过充当集群资源的接口，YARN使得用户能在Hadoop集群中使用比以往的迭代方式运行更多类型的工作负载。
· MapRece：MapRece是Hadoop的原生批处理引擎。
批处理模式
Hadoop的处理功能来自MapRece引擎。MapRece的处理技术符合使用键值对的map、shuffle、rece算法要求。基本处理过程包括：
· 从HDFS文件系统读取数据集
· 将数据集拆分成小块并分配给所有可用节点
· 针对每个节点上的数据子集进行计算（计算的中间态结果会重新写入HDFS）
· 重新分配中间态结果并按照键进行分组
· 通过对每个节点计算的结果进行汇总和组合对每个键的值进行“Recing”
· 将计算而来的最终结果重新写入 HDFS
优势和局限
由于这种方法严重依赖持久存储，每个任务需要多次执行读取和写入操作，因此速度相对较慢。但另一方面由于磁盘空间通常是服务器上最丰富的资源，这意味着MapRece可以处理非常海量的数据集。同时也意味着相比其他类似技术，Hadoop的MapRece通常可以在廉价硬件上运行，因为该技术并不需要将一切都存储在内存中。MapRece具备极高的缩放潜力，生产环境中曾经出现过包含数万个节点的应用。
MapRece的学习曲线较为陡峭，虽然Hadoop生态系统的其他周边技术可以大幅降低这一问题的影响，但通过Hadoop集群快速实现某些应用时依然需要注意这个问题。
围绕Hadoop已经形成了辽阔的生态系统，Hadoop集群本身也经常被用作其他软件的组成部件。很多其他处理框架和引擎通过与Hadoop集成也可以使用HDFS和YARN资源管理器。
总结
Apache Hadoop及其MapRece处理引擎提供了一套久经考验的批处理模型，最适合处理对时间要求不高的非常大规模数据集。通过非常低成本的组件即可搭建完整功能的Hadoop集群，使得这一廉价且高效的处理技术可以灵活应用在很多案例中。与其他框架和引擎的兼容与集成能力使得Hadoop可以成为使用不同技术的多种工作负载处理平台的底层基础。
流处理系统
流处理系统会对随时进入系统的数据进行计算。相比批处理模式，这是一种截然不同的处理方式。流处理方式无需针对整个数据集执行操作，而是对通过系统传输的每个数据项执行操作。
· 流处理中的数据集是“无边界”的，这就产生了几个重要的影响：
· 完整数据集只能代表截至目前已经进入到系统中的数据总量。
· 工作数据集也许更相关，在特定时间只能代表某个单一数据项。
处理工作是基于事件的，除非明确停止否则没有“尽头”。处理结果立刻可用，并会随着新数据的抵达继续更新。
流处理系统可以处理几乎无限量的数据，但同一时间只能处理一条（真正的流处理）或很少量（微批处理，Micro-batch Processing）数据，不同记录间只维持最少量的状态。虽然大部分系统提供了用于维持某些状态的方法，但流处理主要针对副作用更少，更加功能性的处理（Functional processing）进行优化。
功能性操作主要侧重于状态或副作用有限的离散步骤。针对同一个数据执行同一个操作会或略其他因素产生相同的结果，此类处理非常适合流处理，因为不同项的状态通常是某些困难、限制，以及某些情况下不需要的结果的结合体。因此虽然某些类型的状态管理通常是可行的，但这些框架通常在不具备状态管理机制时更简单也更高效。
此类处理非常适合某些类型的工作负载。有近实时处理需求的任务很适合使用流处理模式。分析、服务器或应用程序错误日志，以及其他基于时间的衡量指标是最适合的类型，因为对这些领域的数据变化做出响应对于业务职能来说是极为关键的。流处理很适合用来处理必须对变动或峰值做出响应，并且关注一段时间内变化趋势的数据。
Apache Storm
Apache Storm是一种侧重于极低延迟的流处理框架，也许是要求近实时处理的工作负载的最佳选择。该技术可处理非常大量的数据，通过比其他解决方案更低的延迟提供结果。
流处理模式
Storm的流处理可对框架中名为Topology（拓扑）的DAG（Directed Acyclic Graph，有向无环图）进行编排。这些拓扑描述了当数据片段进入系统后，需要对每个传入的片段执行的不同转换或步骤。
拓扑包含：
· Stream：普通的数据流，这是一种会持续抵达系统的无边界数据。
· Spout：位于拓扑边缘的数据流来源，例如可以是API或查询等，从这里可以产生待处理的数据。
· Bolt：Bolt代表需要消耗流数据，对其应用操作，并将结果以流的形式进行输出的处理步骤。Bolt需要与每个Spout建立连接，随后相互连接以组成所有必要的处理。在拓扑的尾部，可以使用最终的Bolt输出作为相互连接的其他系统的输入。
Storm背后的想法是使用上述组件定义大量小型的离散操作，随后将多个组件组成所需拓扑。默认情况下Storm提供了“至少一次”的处理保证，这意味着可以确保每条消息至少可以被处理一次，但某些情况下如果遇到失败可能会处理多次。Storm无法确保可以按照特定顺序处理消息。
为了实现严格的一次处理，即有状态处理，可以使用一种名为Trident的抽象。严格来说不使用Trident的Storm通常可称之为Core Storm。Trident会对Storm的处理能力产生极大影响，会增加延迟，为处理提供状态，使用微批模式代替逐项处理的纯粹流处理模式。
为避免这些问题，通常建议Storm用户尽可能使用Core Storm。然而也要注意，Trident对内容严格的一次处理保证在某些情况下也比较有用，例如系统无法智能地处理重复消息时。如果需要在项之间维持状态，例如想要计算一个小时内有多少用户点击了某个链接，此时Trident将是你唯一的选择。尽管不能充分发挥框架与生俱来的优势，但Trident提高了Storm的灵活性。
Trident拓扑包含：
· 流批（Stream batch）：这是指流数据的微批，可通过分块提供批处理语义。
· 操作（Operation）：是指可以对数据执行的批处理过程。
优势和局限
目前来说Storm可能是近实时处理领域的最佳解决方案。该技术可以用极低延迟处理数据，可用于希望获得最低延迟的工作负载。如果处理速度直接影响用户体验，例如需要将处理结果直接提供给访客打开的网站页面，此时Storm将会是一个很好的选择。
Storm与Trident配合使得用户可以用微批代替纯粹的流处理。虽然借此用户可以获得更大灵活性打造更符合要求的工具，但同时这种做法会削弱该技术相比其他解决方案最大的优势。话虽如此，但多一种流处理方式总是好的。
Core Storm无法保证消息的处理顺序。Core Storm为消息提供了“至少一次”的处理保证，这意味着可以保证每条消息都能被处理，但也可能发生重复。Trident提供了严格的一次处理保证，可以在不同批之间提供顺序处理，但无法在一个批内部实现顺序处理。
在互操作性方面，Storm可与Hadoop的YARN资源管理器进行集成，因此可以很方便地融入现有Hadoop部署。除了支持大部分处理框架，Storm还可支持多种语言，为用户的拓扑定义提供了更多选择。
总结
对于延迟需求很高的纯粹的流处理工作负载，Storm可能是最适合的技术。该技术可以保证每条消息都被处理，可配合多种编程语言使用。由于Storm无法进行批处理，如果需要这些能力可能还需要使用其他软件。如果对严格的一次处理保证有比较高的要求，此时可考虑使用Trident。不过这种情况下其他流处理框架也许更适合。
Apache Samza
Apache Samza是一种与Apache Kafka消息系统紧密绑定的流处理框架。虽然Kafka可用于很多流处理系统，但按照设计，Samza可以更好地发挥Kafka独特的架构优势和保障。该技术可通过Kafka提供容错、缓冲，以及状态存储。
Samza可使用YARN作为资源管理器。这意味着默认情况下需要具备Hadoop集群（至少具备HDFS和YARN），但同时也意味着Samza可以直接使用YARN丰富的内建功能。
流处理模式
Samza依赖Kafka的语义定义流的处理方式。Kafka在处理数据时涉及下列概念：
· Topic（话题）：进入Kafka系统的每个数据流可称之为一个话题。话题基本上是一种可供消耗方订阅的，由相关信息组成的数据流。
· Partition（分区）：为了将一个话题分散至多个节点，Kafka会将传入的消息划分为多个分区。分区的划分将基于键（Key）进行，这样可以保证包含同一个键的每条消息可以划分至同一个分区。分区的顺序可获得保证。
· Broker（代理）：组成Kafka集群的每个节点也叫做代理。
· Procer（生成方）：任何向Kafka话题写入数据的组件可以叫做生成方。生成方可提供将话题划分为分区所需的键。
· Consumer（消耗方）：任何从Kafka读取话题的组件可叫做消耗方。消耗方需要负责维持有关自己分支的信息，这样即可在失败后知道哪些记录已经被处理过了。
由于Kafka相当于永恒不变的日志，Samza也需要处理永恒不变的数据流。这意味着任何转换创建的新数据流都可被其他组件所使用，而不会对最初的数据流产生影响。
优势和局限
乍看之下，Samza对Kafka类查询系统的依赖似乎是一种限制，然而这也可以为系统提供一些独特的保证和功能，这些内容也是其他流处理系统不具备的。
例如Kafka已经提供了可以通过低延迟方式访问的数据存储副本，此外还可以为每个数据分区提供非常易用且低成本的多订阅者模型。所有输出内容，包括中间态的结果都可写入到Kafka，并可被下游步骤独立使用。
这种对Kafka的紧密依赖在很多方面类似于MapRece引擎对HDFS的依赖。虽然在批处理的每个计算之间对HDFS的依赖导致了一些严重的性能问题，但也避免了流处理遇到的很多其他问题。
Samza与Kafka之间紧密的关系使得处理步骤本身可以非常松散地耦合在一起。无需事先协调，即可在输出的任何步骤中增加任意数量的订阅者，对于有多个团队需要访问类似数据的组织，这一特性非常有用。多个团队可以全部订阅进入系统的数据话题，或任意订阅其他团队对数据进行过某些处理后创建的话题。这一切并不会对数据库等负载密集型基础架构造成额外的压力。
直接写入Kafka还可避免回压（Backpressure）问题。回压是指当负载峰值导致数据流入速度超过组件实时处理能力的情况，这种情况可能导致处理工作停顿并可能丢失数据。按照设计，Kafka可以将数据保存很长时间，这意味着组件可以在方便的时候继续进行处理，并可直接重启动而无需担心造成任何后果。
Samza可以使用以本地键值存储方式实现的容错检查点系统存储数据。这样Samza即可获得“至少一次”的交付保障，但面对由于数据可能多次交付造成的失败，该技术无法对汇总后状态（例如计数）提供精确恢复。
Samza提供的高级抽象使其在很多方面比Storm等系统提供的基元（Primitive）更易于配合使用。目前Samza只支持JVM语言，这意味着它在语言支持方面不如Storm灵活。
总结
对于已经具备或易于实现Hadoop和Kafka的环境，Apache Samza是流处理工作负载一个很好的选择。Samza本身很适合有多个团队需要使用（但相互之间并不一定紧密协调）不同处理阶段的多个数据流的组织。Samza可大幅简化很多流处理工作，可实现低延迟的性能。如果部署需求与当前系统不兼容，也许并不适合使用，但如果需要极低延迟的处理，或对严格的一次处理语义有较高需求，此时依然适合考虑。
混合处理系统：批处理和流处理
一些处理框架可同时处理批处理和流处理工作负载。这些框架可以用相同或相关的组件和API处理两种类型的数据，借此让不同的处理需求得以简化。
如你所见，这一特性主要是由Spark和Flink实现的，下文将介绍这两种框架。实现这样的功能重点在于两种不同处理模式如何进行统一，以及要对固定和不固定数据集之间的关系进行何种假设。
虽然侧重于某一种处理类型的项目会更好地满足具体用例的要求，但混合框架意在提供一种数据处理的通用解决方案。这种框架不仅可以提供处理数据所需的方法，而且提供了自己的集成项、库、工具，可胜任图形分析、机器学习、交互式查询等多种任务。
Apache Spark
Apache Spark是一种包含流处理能力的下一代批处理框架。与Hadoop的MapRece引擎基于各种相同原则开发而来的Spark主要侧重于通过完善的内存计算和处理优化机制加快批处理工作负载的运行速度。
Spark可作为独立集群部署（需要相应存储层的配合），或可与Hadoop集成并取代MapRece引擎。
批处理模式
与MapRece不同，Spark的数据处理工作全部在内存中进行，只在一开始将数据读入内存，以及将最终结果持久存储时需要与存储层交互。所有中间态的处理结果均存储在内存中。
虽然内存中处理方式可大幅改善性能，Spark在处理与磁盘有关的任务时速度也有很大提升，因为通过提前对整个任务集进行分析可以实现更完善的整体式优化。为此Spark可创建代表所需执行的全部操作，需要操作的数据，以及操作和数据之间关系的Directed Acyclic Graph（有向无环图），即DAG，借此处理器可以对任务进行更智能的协调。
为了实现内存中批计算，Spark会使用一种名为Resilient Distributed Dataset（弹性分布式数据集），即RDD的模型来处理数据。这是一种代表数据集，只位于内存中，永恒不变的结构。针对RDD执行的操作可生成新的RDD。每个RDD可通过世系（Lineage）回溯至父级RDD，并最终回溯至磁盘上的数据。Spark可通过RDD在无需将每个操作的结果写回磁盘的前提下实现容错。
流处理模式
流处理能力是由Spark Streaming实现的。Spark本身在设计上主要面向批处理工作负载，为了弥补引擎设计和流处理工作负载特征方面的差异，Spark实现了一种叫做微批（Micro-batch）*的概念。在具体策略方面该技术可以将数据流视作一系列非常小的“批”，借此即可通过批处理引擎的原生语义进行处理。
Spark Streaming会以亚秒级增量对流进行缓冲，随后这些缓冲会作为小规模的固定数据集进行批处理。这种方式的实际效果非常好，但相比真正的流处理框架在性能方面依然存在不足。
优势和局限
使用Spark而非Hadoop MapRece的主要原因是速度。在内存计算策略和先进的DAG调度等机制的帮助下，Spark可以用更快速度处理相同的数据集。
Spark的另一个重要优势在于多样性。该产品可作为独立集群部署，或与现有Hadoop集群集成。该产品可运行批处理和流处理，运行一个集群即可处理不同类型的任务。
除了引擎自身的能力外，围绕Spark还建立了包含各种库的生态系统，可为机器学习、交互式查询等任务提供更好的支持。相比MapRece，Spark任务更是“众所周知”地易于编写，因此可大幅提高生产力。
为流处理系统采用批处理的方法，需要对进入系统的数据进行缓冲。缓冲机制使得该技术可以处理非常大量的传入数据，提高整体吞吐率，但等待缓冲区清空也会导致延迟增高。这意味着Spark Streaming可能不适合处理对延迟有较高要求的工作负载。
由于内存通常比磁盘空间更贵，因此相比基于磁盘的系统，Spark成本更高。然而处理速度的提升意味着可以更快速完成任务，在需要按照小时数为资源付费的环境中，这一特性通常可以抵消增加的成本。
Spark内存计算这一设计的另一个后果是，如果部署在共享的集群中可能会遇到资源不足的问题。相比HadoopMapRece，Spark的资源消耗更大，可能会对需要在同一时间使用集群的其他任务产生影响。从本质来看，Spark更不适合与Hadoop堆栈的其他组件共存一处。
总结
Spark是多样化工作负载处理任务的最佳选择。Spark批处理能力以更高内存占用为代价提供了无与伦比的速度优势。对于重视吞吐率而非延迟的工作负载，则比较适合使用Spark Streaming作为流处理解决方案。
Apache Flink
Apache Flink是一种可以处理批处理任务的流处理框架。该技术可将批处理数据视作具备有限边界的数据流，借此将批处理任务作为流处理的子集加以处理。为所有处理任务采取流处理为先的方法会产生一系列有趣的副作用。
这种流处理为先的方法也叫做Kappa架构，与之相对的是更加被广为人知的Lambda架构（该架构中使用批处理作为主要处理方法，使用流作为补充并提供早期未经提炼的结果）。Kappa架构中会对一切进行流处理，借此对模型进行简化，而这一切是在最近流处理引擎逐渐成熟后才可行的。
流处理模型
Flink的流处理模型在处理传入数据时会将每一项视作真正的数据流。Flink提供的DataStream API可用于处理无尽的数据流。Flink可配合使用的基本组件包括：
· Stream（流）是指在系统中流转的，永恒不变的无边界数据集
· Operator（操作方）是指针对数据流执行操作以产生其他数据流的功能
· Source（源）是指数据流进入系统的入口点
· Sink（槽）是指数据流离开Flink系统后进入到的位置，槽可以是数据库或到其他系统的连接器
为了在计算过程中遇到问题后能够恢复，流处理任务会在预定时间点创建快照。为了实现状态存储，Flink可配合多种状态后端系统使用，具体取决于所需实现的复杂度和持久性级别。
此外Flink的流处理能力还可以理解“事件时间”这一概念，这是指事件实际发生的时间，此外该功能还可以处理会话。这意味着可以通过某种有趣的方式确保执行顺序和分组。
批处理模型
Flink的批处理模型在很大程度上仅仅是对流处理模型的扩展。此时模型不再从持续流中读取数据，而是从持久存储中以流的形式读取有边界的数据集。Flink会对这些处理模型使用完全相同的运行时。
Flink可以对批处理工作负载实现一定的优化。例如由于批处理操作可通过持久存储加以支持，Flink可以不对批处理工作负载创建快照。数据依然可以恢复，但常规处理操作可以执行得更快。
另一个优化是对批处理任务进行分解，这样即可在需要的时候调用不同阶段和组件。借此Flink可以与集群的其他用户更好地共存。对任务提前进行分析使得Flink可以查看需要执行的所有操作、数据集的大小，以及下游需要执行的操作步骤，借此实现进一步的优化。
优势和局限
Flink目前是处理框架领域一个独特的技术。虽然Spark也可以执行批处理和流处理，但Spark的流处理采取的微批架构使其无法适用于很多用例。Flink流处理为先的方法可提供低延迟，高吞吐率，近乎逐项处理的能力。
Flink的很多组件是自行管理的。虽然这种做法较为罕见，但出于性能方面的原因，该技术可自行管理内存，无需依赖原生的java垃圾回收机制。与Spark不同，待处理数据的特征发生变化后Flink无需手工优化和调整，并且该技术也可以自行处理数据分区和自动缓存等操作。
Flink会通过多种方式对工作进行分许进而优化任务。这种分析在部分程度上类似于SQL查询规划器对关系型数据库所做的优化，可针对特定任务确定最高效的实现方法。该技术还支持多阶段并行执行，同时可将受阻任务的数据集合在一起。对于迭代式任务，出于性能方面的考虑，Flink会尝试在存储数据的节点上执行相应的计算任务。此外还可进行“增量迭代”，或仅对数据中有改动的部分进行迭代。
在用户工具方面，Flink提供了基于Web的调度视图，借此可轻松管理任务并查看系统状态。用户也可以查看已提交任务的优化方案，借此了解任务最终是如何在集群中实现的。对于分析类任务，Flink提供了类似SQL的查询，图形化处理，以及机器学习库，此外还支持内存计算。
Flink能很好地与其他组件配合使用。如果配合Hadoop 堆栈使用，该技术可以很好地融入整个环境，在任何时候都只占用必要的资源。该技术可轻松地与YARN、HDFS和Kafka 集成。在兼容包的帮助下，Flink还可以运行为其他处理框架，例如Hadoop和Storm编写的任务。
目前Flink最大的局限之一在于这依然是一个非常“年幼”的项目。现实环境中该项目的大规模部署尚不如其他处理框架那么常见，对于Flink在缩放能力方面的局限目前也没有较为深入的研究。随着快速开发周期的推进和兼容包等功能的完善，当越来越多的组织开始尝试时，可能会出现越来越多的Flink部署
总结
Flink提供了低延迟流处理，同时可支持传统的批处理任务。Flink也许最适合有极高流处理需求，并有少量批处理任务的组织。该技术可兼容原生Storm和Hadoop程序，可在YARN管理的集群上运行，因此可以很方便地进行评估。快速进展的开发工作使其值得被大家关注。
结论
大数据系统可使用多种处理技术。
对于仅需要批处理的工作负载，如果对时间不敏感，比其他解决方案实现成本更低的Hadoop将会是一个好选择。
对于仅需要流处理的工作负载，Storm可支持更广泛的语言并实现极低延迟的处理，但默认配置可能产生重复结果并且无法保证顺序。Samza与YARN和Kafka紧密集成可提供更大灵活性，更易用的多团队使用，以及更简单的复制和状态管理。
对于混合型工作负载，Spark可提供高速批处理和微批处理模式的流处理。该技术的支持更完善，具备各种集成库和工具，可实现灵活的集成。Flink提供了真正的流处理并具备批处理能力，通过深度优化可运行针对其他平台编写的任务，提供低延迟的处理，但实际应用方面还为时过早。
最适合的解决方案主要取决于待处理数据的状态，对处理所需时间的需求，以及希望得到的结果。具体是使用全功能解决方案或主要侧重于某种项目的解决方案，这个问题需要慎重权衡。随着逐渐成熟并被广泛接受，在评估任何新出现的创新型解决方案时都需要考虑类似的问题。

㈤ 两台服务器手动部署大数据平台

两台服务器手动部署大数据平台

##### 初始服务器数量

- 2台centos7

##### 建议配置

- 32G(RAM)

- 24cpu

- 10t(SATA)

### 1.环境

- 系统centos7

- jdk：1.8.0_171（64位）

- zookeeper：3.4.8

- spark-2.1.0-bin-hadoop2.6

- kafka_2.10-0.10.2.1

- hadoop-2.7.0

- hbase-1.2.6

- elasticsearch-6.3.0

### 2.系统准备

对应的安装包文件：

elasticsearch-6.3.0.tar.gz

hadoop-2.7.0.tar.gz

hbase-1.2.6-bin.tar.gz

jdk-8u171-linux-x64.tar.gz

kafka_2.10-0.10.2.1.tgz

mysql-5.7.23-1.el7.x86_64.rpm-bundle.tar

spark2.1.0hadoop2.6.tgz.gz

zookeeper-3.4.8.tar.gz

一、 配置好hosts

```

两台设备的host

ip1 hello1

ip2 hello2

关闭防火墙

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

二、机器之间做好免密

1. 在hello1服务器中，cd /root/

2. ssh-keygen -trsa  (全部按回车，走默认配置)

3. cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys

4. chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys

5. scp ~/.ssh/authorized_keys root@hello2:~/.ssh/

到此处时可以实现hello1机器上通过root账户登录到hello2中，但从hello2中无法通过免密码登录到hello1服务器。

6. 在hello2服务器中，cd /root/

7. ssh-keygen -trsa  (全部按回车，走默认配置)

8. cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys

9. scp ~/.ssh/authorized_keys root@hello1:~/.ssh/

到此处时可以实现hello1机器与hello2机器之间免密码互通

三、建立一个用户操作elasticsearch用户，后期所有安装软件放在该目录下（当前使用root账户安装）

1.添加用户：

useradd -m -s /bin/bash es

2.为该用户设置密码：

password es

四、安装JDK

如果系统自带openjdk，先将其卸载掉！

1.创建jdk安装路径(hello1、hello2都执行)

执行： mkdir /usr/java

2.解压缩jdk到安装目录

执行： tar -zxvf jdk-8u171-linux-x64.tar.gz -C /usr/java/

3.添加环境变量

vi /etc/profile,添加以下语句

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_171

export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar

export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

执行：source /etc/profile

4.复制安装包和数据目录到hello2

scp  -r /usr/java/jdk1.8.0_171 hello2:/usr/java/

scp /etc/profile hello2:/etc/

登录到hello2上，进入/home/es目录

执行： source /etc/profile

5、验证：

两台服务器上分别执行： java -version,查看输出的版本是否与安装的版本一致。

五、安装mysql

1.如果centos系统中自带mariadb，先卸载mariadb。

2.解压mysql安装包程序

执行：tar -xvf  mysql-5.7.23-1.el7.x86_64.rpm-bundle.tar

3.依次安装里面rpm包组建

rpm -ivh mysql-community-common-5.7.23-1.el7.x86_64.rpm

rpm -ivh mysql-community-libs-5.7.23-1.el7.x86_64.rpm

rpm -ivh mysql-community-client-5.7.23-1.el7.x86_64.rpm

rpm -ivh mysql-community-server-5.7.23-1.el7.x86_64.rpm

rpm -ivh mysql-community-devel-5.7.23-1.el7.x86_64.rpm

4.启动MySQL

执行： systemctl start mysqld

5.登录mysql服务器

这种方式安装好后，会再my.cnf文件中自动生成一个密码，

执行：cat /var/log/mysqld.log | grep password， 出现如下记录：

2017-09-15T01:58:11.863301Z 1 [Note] A temporary password is generated for root@localhost: m-NdrSG4ipuO

其中“m-NdrSG4ipuO”为mysql root账户的初始密码。

登录：

执行： mysql -uroot -p

输入密码： m-NdrSG4ipuO，即可进入mysql服务器。

后续可自行修改root密码，创建新账户等操作。

六、安装zookeeper

1.解压zookeeper安装包到指定目录（/home/es）

tar -zxvf zookeeper-3.4.8.tar.gz -C /home/es

2.创建程序软连接

cd /home/es/

ln -s zookeeper-3.4.8 zookeeper

3.添加执行路径环境

vi /etc/profile

添加

export ZOOKEEPER_HOME=/home/es/zookeeper

export PATH=$PATH:$ZOOKEEPER_HOME/bin

执行

source /etc/profile

4.修改配置文件

cd /home/es/zookeeper

cp conf/zoo_sample.cfg conf/zoo.cfg

在/home/data下创建对应的zookeeper数据存储目录

mkdir /home/data/zookeeper

mkdir /home/data/zookeeper/data

mkdir /home/data/zookeeper/log

修改配置文件：conf/zoo.cfg，添加以下语句

dataDir=/home/data/zookeeper/data

dataLogDir=/home/data/zookeeper/log

server.1=hello1:2888:3888

server.2=hello2:2888:3888

5.创建server表示符文件

touch /home/data/zookeeper/data/myid

echo echo 1>/home/data/zookeeper/data/myid

6.复制安装包和数据目录到hello2

scp -r /home/es/zookeeper-3.4.8 es@hello2:/home/es

scp -r /home/data/zookeeper es@hello2:/home/data

scp  /etc/profile es@hello2:/etc

登录到hello2上

cd /home/es

ln -s zookeeper-3.4.8 zookeeper

echo echo 2>/home/data/zookeeper/data/myid

执行

source /etc/profile

7.两台机器上分别执行

zkServer.sh start

8.验证

jps | grep QuorumPeerMain,查看是否有该进程

zkServer.sh status,查看服务状态

六、安装kafka

1.解压kafka安装包到指定目录（/home/es）

tar -zxvf kafka_2.10-0.10.2.1.tgz -C /home/es

2.创建程序软连接

cd /home/es/

ln -s kafka_2.10-0.10.2.1 kafka

3.修改配置文件

备份：

cp config/server.properties config/server.properties.bak

创建kafka日志目录：

mkdir /home/data/kafka

mkdir /home/data/kafka/kafka-logs

修改:config/server.properties,具体对应字段如下：

broker.id=0

delete.topic.enable=true

num.network.threads=10

num.io.threads=32

socket.send.buffer.bytes=102400

socket.receive.buffer.bytes=102400

socket.request.max.bytes=104857600

log.dirs=/home/data/kafka/kafka-logs

num.partitions=1

num.recovery.threads.per.data.dir=1

log.retention.hours=168

log.segment.bytes=1073741824

log.retention.check.interval.ms=300000

zookeeper.connect=hello1:2181,hello2:2181

zookeeper.connection.timeout.ms=6000

6.复制安装包和数据目录到hello2

scp -r /home/es/kafka_2.10-0.10.2.1 es@hello2:/home/es

scp -r /home/data/kafka es@hello2:/home/data

修改hello2中的配置

登录到hello2上，cd /home/es/kafka,修改config/server.properties中broker.id值为2.

7.启动kafka

在两台机器的/home/es/kafka中，创建一个日志存放目录：mkdir start_log，执行以下命令：

nohup bin/kafka-server-start.sh config/server.properties > start_log/kafka_start_log 2>&1 &

8.验证运行情况

jps | grep Kafka,查看进程

通过kafka命令查看topic。

七、安装hadoop

1.解压hadoop安装包到指定目录（/home/es）

tar -zxvf hadoop-2.7.0.tar.gz -C /home/es

2.创建程序软连接

cd /home/es/

ln -s hadoop-2.7.0 hadoop

3.创建数据存放目录

mkdir /home/data/hadoop

mkdir /home/data/hadoop/tmp

mkdir /home/data/hadoop/dfs

mkdir /home/data/hadoop/dfs/data

mkdir /home/data/hadoop/dfs/name

4.修改配置文件

修改/home/es/hadoop/etc/hadoop/core-site.xml

<configuration>

<property>

<name>fs.defaultFS</name>

<value>hdfs://hello1:9000</value>

</property>

<property>

<name>hadoop.tmp.dir</name>

<value>file:/home/data/hadoop/tmp</value>

</property>

<property>

<name>io.file.buffer.size</name>

<value>131702</value>

</property>

</configuration>

修改/home/es/hadoop/etc/hadoop/hdfs-site.xml

<configuration>

<property>

<name>dfs.namenode.name.dir</name>

<value>file:/home/data/hadoop/dfs/name</value>

</property>

<property>

<name>dfs.datanode.data.dir</name>

<value>file:/home/data/hadoop/dfs/data</value>

</property>

<property>

<name>dfs.replication</name>

<value>2</value>

</property>

<property>

<name>dfs.namenode.secondary.http-address</name>

<value>hello1:9001</value>

</property>

<property>

<name>dfs.webhdfs.enabled</name>

<value>true</value>

</property>

</configuration>

修改/home/es/hadoop/etc/hadoop/mapred-site.xml

<configuration>

<property>

<name>maprece.framework.name</name>

<value>yarn</value>

</property>

<property>

<name>maprece.jobhistory.address</name>

<value>hello1:10020</value>

</property>

<property>

<name>maprece.jobhistory.webapp.address</name>

<value>hello1:19888</value>

</property>

</configuration>

修改/home/es/hadoop/etc/hadoop/yarn-site.xml

<configuration>

<!-- Site specific YARN configuration properties -->

<property>

<name>yarn.nodemanager.aux-services</name>

<value>maprece_shuffle</value>

</property>

<property>

<name>yarn.nodemanager.auxservices.maprece.shuffle.class</name>

<value>org.apache.hadoop.mapred.ShuffleHandler</value>

</property>

<property>

<name>yarn.resourcemanager.address</name>

<value>hello1:8032</value>

</property>

<property>

<name>yarn.resourcemanager.scheler.address</name>

<value>hello1:8030</value>

</property>

<property>

<name>yarn.resourcemanager.resource-tracker.address</name>

<value>hello1:8031</value>

</property>

<property>

<name>yarn.resourcemanager.admin.address</name>

<value>hello1:8033</value>

</property>

<property>

<name>yarn.resourcemanager.webapp.address</name>

<value>hello1:8088</value>

</property>

<property>

<name>yarn.nodemanager.resource.memory-mb</name>

<value>768</value>

</property>

</configuration>

配置/home/es/hadoop/etc/hadoop目录下hadoop-env.sh、yarn-env.sh的JAVA_HOME（不设置的话，启动不了）

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_171

配置/home/es/hadoop/etc/hadoop目录下的slaves，删除默认的localhost，增加2个从节点，

hello1

hello2

5、将配置好的Hadoop复制到各个节点对应位置上，通过scp传送

scp  -r /home/es/hadoop-2.7.0 hello2:/home/es/

scp  -r /home/data/hadoop hello2:/home/data/

登录到hello2上，进入/home/es目录

执行： ln -s hadoop-2.7.0 hadoop

6、格式化nameNode及启动hadoop

在主服务器启动hadoop，从节点会自动启动，进入/home/es/hadoop目录

初始化，输入命令，bin/hdfs namenode -format

全部启动sbin/start-all.sh，也可以分开sbin/start-dfs.sh、sbin/start-yarn.sh

输入命令，jps，可以看到相关信息

7、验证hadoop运行情况

浏览器打开http://hello1:8088/

浏览器打开http://hello1:50070/

8、添加hadoop环境变量到/etc/profile

export HADOOP_HOME=/home/es/hadoop export PATH=$PATH:$HADOOP_HOME/sbin

export PATH=$PATH:$HADOOP_HOME/bin

export HADOOP_COMMON_LIB_NATIVE_DIR=$HADOOP_HOME/lib/native

export HADOOP_OPTS="-Djava.library.path=$HADOOP_HOME/lib/native"

执行： source /etc/profile

八、安装Hbase

1.解压hbase安装包到指定目录（/home/es）

tar -zxvf hbase-1.2.6-bin.tar.gz -C /home/es

2.创建程序软连接

cd /home/es/

ln -s hbase-1.2.6 hbase

3.添加hbase环境变量到/etc/profile

export  HBASE_HOME=/home/es/hbase

export  PATH=$HBASE_HOME/bin:$PATH

执行：source /etc/profile

4.修改HBASE配置文件

vi /home/es/hbase/conf/hbase-env.sh

增加： export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_171

修改： export HBASE_MANAGES_ZK=false

vi /home/es/hbase/conf/hbase-site.xml

修改类容：

<configuration>

<property>

<name>hbase.rootdir</name> <!-- hbase存放数据目录 -->

<value>hdfs://hello1:9000/hbase/hbase_db</value>

<!-- 端口要和Hadoop的fs.defaultFS端口一致-->

</property>

<property>

<name>hbase.cluster.distributed</name> <!-- 是否分布式部署 -->

<value>true</value>

</property>

<property>

<name>hbase.zookeeper.quorum</name> <!-- list of  zookooper -->

<value>hello1,hello2</value>

</property>

<property><!--zookooper配置、日志等的存储位置 -->

<name>hbase.zookeeper.property.dataDir</name>

<value>/home/es/hbase/zookeeper</value>

</property>

</configuration>

配置regionservers，vi /home/es/hbase/conf/regionservers

去掉默认的localhost，加入hello1、hello2

5、将配置好的hbase复制到各个节点对应位置上，通过scp传送

scp  -r /home/es/hbase-1.2.6 hello2:/home/es/

scp /etc/profile hello2:/etc/

登录到hello2上，进入/home/es目录

执行： ln -s hbase-1.2.6 hbase

source /etc/profile

6、hbase的启动

hello1中执行： start-hbase.sh

7、验证hbase运行情况

输入jps命令查看进程是否启动成功，若 hello1上出现HMaster、HRegionServer、HQuormPeer，hello2上出现HRegionServer、HQuorumPeer，就是启动成功了。

输入hbase shell 命令 进入hbase命令模式，输入status命令，查看运行状态。

在浏览器中输入http://hello1:16010就可以在界面上看到hbase的配置

注意事项：

正常安装后，创建普通不带压缩表可以正常读写，当使用snappy进行压缩创建表时，该表无法再regionServer中启动！

解决方法：

1.在hbase-site.xml文件中添加一下属性

<property>

                <name>hbase.regionserver.codecs</name>

                <value>snappy</value>

        </property>

2.每台机器中将hadoop_native.zip解压缩到hbase安装目录的lib下，执行 unzip hadoop_native.zip $HBASE_HOME/lib/

3.在$HBASE_HOME/conf/hbase-env.sh 中添加：export HBASE_LIBRARY_PATH=/home/es/hbase/lib/native

4.重启Hbase服务即可

九、Spark安装

1.解压hbase安装包到指定目录（/home/es）

tar -zxvf spark2.1.0hadoop2.6.tgz.gz -C /home/es

2.创建程序软连接

cd /home/es/

ln -s spark2.1.0hadoop2.6 spark

3.修改配置文件

mv /home/es/spark/conf/spark-env.sh.template  /home/es/spark/conf/spark-env.sh

vi /home/es/spark/conf/spark-env.sh

修改对应配置：

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_171

export SPARK_MASTER_IP=hello1

export SPARK_MASTER_PORT=7077

export SPARK_LOCAL_IP=hello1

修改slaves文件

mv /home/es/spark/conf/slaves.template  /home/es/spark/conf/slaves

vi /home/es/spark/conf/slaves

将localhost修改成：

hello1

hello2

5、将配置好的hbase复制到各个节点对应位置上，通过scp传送

scp  -r /home/es/spark2.1.0hadoop2.6 hello2:/home/es/

登录到hello2上，进入/home/es目录

执行： ln -s spark2.1.0hadoop2.6 spark

在hello2中修改/home/es/spark/conf/spark-env.sh

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_171

export SPARK_MASTER_IP=hello1

export SPARK_MASTER_PORT=7077

export SPARK_LOCAL_IP=hello2

6、启动spark

cd /home/es/spark

执行： sbin/start-all.sh

7、检测执行结果

jps | grep Worker,看是否有相应的进程。

十、安装elasticsearch

由于elasticsearch，用root账户无法启动，故该组件用es账户安装

1、切换到es账户： su es

2、解压hbase安装包到指定目录（/home/es）

tar -zxvf elasticsearch-6.3.0.tar.gz -C /home/es/

创建程序软连接

cd /home/es/

ln -s elasticsearch-6.3.0 elasticsearch

3、修改配置文件

vi /home/es/elasticsearch/config/elasticsearch.yml

# 集群的名字 

cluster.name: crrc-health

# 节点名字 

node.name: node-1 

# 数据存储目录（多个路径用逗号分隔） 

path.data: /home/data1/elasticsearch/data

# 日志目录 

path.logs: /home/data1/elasticsearch/logs

#本机的ip地址

network.host: hello1 

#设置集群中master节点的初始列表，可以通过这些节点来自动发现新加入集群的节点

discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["hello1", "hello2"]

# 设置节点间交互的tcp端口（集群）,(默认9300) 

transport.tcp.port: 9300

# 监听端口（默认） 

http.port: 9200

# 增加参数，使head插件可以访问es 

http.cors.enabled: true

http.cors.allow-origin: "*"

4、创建elasticsearch数据和存储目录

mkdir /home/data1/elasticsearch

mkdir /home/data1/elasticsearch/data

mkdir /home/data1/elasticsearch/logs

5、修改linux系统的默认硬限制参数

切换至root用户： su root

vim /etc/security/limits.conf

添加：

es soft nofile 65536

es hard nofile 65536

退出es登录，重新用es账户登录，使用命令：ulimit -Hn查看硬限制参数。

vi /etc/sysctl.conf

添加：

vm.max_map_count=655360

执行：

sysctl -p

6、将配置好的elasticsearch复制到各个节点对应位置上，通过scp传送

scp  -r /home/es/elasticsearch-6.3.0 hello2:/home/es/

scp  -r /home/data1/elasticsearch hello2:/home/data1/

登录到hello2上，进入/home/es目录

执行： ln -s elasticsearch-6.3.0 elasticsearch-6.3.0

在hello2中修改/home/es/elasticsearch/config/elasticsearch.yml

修改： network.host: hello2

7、启动elasticsearch

使用es账户

执行：

/home/es/elasticsearch/bin/elasticsearch -d

8、验证

控制台中输入：curl http://hello1:9200