A. MySQL 如何存储大数据
行格式为Compact是如何存储大数据的:
[vb]view plain
mysql>selectversion();
+-----------+
|version()|
+-----------+
|5.1.73|
+-----------+
1rowinset(0.01sec)
mysql>showtablestatuslike'row'G;
***************************1.row***************************
Name:row
Engine:InnoDB
Version:10
Row_format:Compact
Rows:1
Avg_row_length:81920
Data_length:81920
Max_data_length:0
Index_length:0
Data_free:0
Auto_increment:NULL
Create_time:2017-01-0421:46:02
Update_time:NULL
Check_time:NULL
Collation:latin1_swedish_ci
Checksum:NULL
Create_options:
Comment:
1rowinset(0.00sec)
我们建立一张测试表,插入数据:
[html]view plain
CREATETABLE`row`(
`content`varchar(65532)NOTNULLDEFAULT''
)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=latin1
mysql>insertintorow(content)selectrepeat('a',65532);
QueryOK,1rowaffected(0.03sec)
Records:1Duplicates:0Warnings:0
我们使用 py_innodb_page_info.py 工具来查看表中的页分布:
[vb]view plain
[root@localhostmysql]#pythonpy_innodb_page_info.py-vcom/row.ibd
pageoffset00000000,pagetype<FileSpaceHeader>
pageoffset00000001,pagetype<InsertBufferBitmap>
pageoffset00000002,pagetype<FileSegmentinode>
pageoffset00000003,pagetype<B-treeNode>,pagelevel<0000>
pageoffset00000004,pagetype<UncompressedBLOBPage>
pageoffset00000005,pagetype<UncompressedBLOBPage>
pageoffset00000006,pagetype<UncompressedBLOBPage>
pageoffset00000007,pagetype<UncompressedBLOBPage>
Totalnumberofpage:8:
InsertBufferBitmap:1
UncompressedBLOBPage:4
FileSpaceHeader:1
B-treeNode:1
FileSegmentinode:1
可以看出,第4页的 <B-tree Node>, page level <0000> 格式为数据页,存放着MySQL的行数据。 <Uncompressed BLOB Page> 可以理解为MySQL存放大数据的地方,暂且叫作外部存储页。Compact格式没有将大数据全部放在数据页中,而是将一部分数据放在了外部存储页中。那么,是全部数据在外部存储页中,还是一部分数据。假如是一部分数据,这一部分是多少呢?
我们使用 hexmp -Cv row.ibd 查看一下数据页 <B-tree Node>, page level <0000> ,也就是第4页:
[vb]view plain
|.%.W....????????|
|......:?E?......|
|.........?......|
|................|
|................|
|...?.........2..|
|...infimum......|
|supremum.?...??.|
|...............-|
|..aaaaaaaaaaaaaa|
|aaaaaaaaaaaaaaaa|
|aaaaaaaaaaaaaaaa|
|aaaaaaaaaaaaaaaa|
....
....
|aaaaaaaaaaaaaaaa|
|aaaaaaaaaaaaaaaa|
|aa...........&..|
|....??..........|
|................|
|................|
|................|
...
...
|................|
|................|
|................|
|.....p.c.?l+..:?|
B. 传统大数据存储的架构有哪些各有什么特点
数据源:所有大数据架构都从源代码开始。这可以包含来源于数据库的数据、来自实时源(如物联网设备)的数据,及其从应用程序(如Windows日志)生成的静态文件。
实时消息接收:假如有实时源,则需要在架构中构建一种机制来摄入数据。
数据存储:公司需要存储将通过大数据架构处理的数据。一般而言,数据将存储在数据湖中,这是一个可以轻松扩展的大型非结构化数据库。
批处理和实时处理的组合:公司需要同时处理实时数据和静态数据,因而应在大数据架构中内置批量和实时处理的组合。这是由于能够应用批处理有效地处理大批量数据,而实时数据需要立刻处理才能够带来价值。批处理涉及到长期运转的作业,用于筛选、聚合和准备数据开展分析。
分析数据存储:准备好要分析的数据后,需要将它们放到一个位置,便于对整个数据集开展分析。分析数据储存的必要性在于,公司的全部数据都聚集在一个位置,因而其分析将是全面的,而且针对分析而非事务进行了优化。
这可能采用基于云计算的数据仓库或关系数据库的形式,具体取决于公司的需求。
分析或报告工具:在摄入和处理各类数据源之后,公司需要包含一个分析数据的工具。一般而言,公司将使用BI(商业智能)工具来完成这项工作,而且或者需要数据科学家来探索数据。
“大数据” 通常指的是那些数量巨大、难于收集、处理、分析的数据集,亦指那些在传统基础设施中长期保存的数据。大数据存储是将这些数据集持久化到计算机中。
C. 大数据到底是啥在哪里(通俗解释)
大数据(Big
data)
是一个抽象的概念,是一个体量特别大,数据类别特别大的数据集版,并且这权样的数据集无法用传统数据库工具对其内容进行抓取、管理和处理。简单说就是,难以用常规的数据库工具获取、存储、管理、分析的数据集合。
大数据来源:人类社会的所有行为,比如交易、教育、出行、娱乐、吃住......
大数据包含的元素:文字、图片、视频、音频、生物信息、生产资料......
D. 什么叫大数据,与云计算有何关系。
1,大数据(big data),指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产
2,大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式计算架构。它的特色在于对海量数据的挖掘,但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术。
他俩之间的关系你可以这样来理解,云计算技术就是一个容器,大数据正是存放在这个容器中的水,大数据是要依靠云计算技术来进行存储和计算的。
大数据的4V特点:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(价值)。
云计算的关键词在于“整合”,无论你是通过现在已经很成熟的传统的虚拟机切分型技术,还是通过google后来所使用的海量节点聚合型技术,他都是通过将海量的服务器资源通过网络进行整合,调度分配给用户,从而解决用户因为存储计算资源不足所带来的问题。
大数据正是因为数据的爆发式增长带来的一个新的课题内容,如何存储如今互联网时代所产生的海量数据,如何有效的利用分析这些数据等等。
大数据的趋势:
趋势一:数据的资源化
何为资源化,是指大数据成为企业和社会关注的重要战略资源,并已成为大家争相抢夺的新焦点。因而,企业必须要提前制定大数据营销战略计划,抢占市场先机。
趋势二:与云计算的深度结合
大数据离不开云处理,云处理为大数据提供了弹性可拓展的基础设备,是产生大数据的平台之一。自2013年开始,大数据技术已开始和云计算技术紧密结合,预计未来两者关系将更为密切。除此之外,物联网、移动互联网等新兴计算形态,也将一齐助力大数据革命,让大数据营销发挥出更大的影响力。
趋势三:科学理论的突破
随着大数据的快速发展,就像计算机和互联网一样,大数据很有可能是新一轮的技术革命。随之兴起的数据挖掘、机器学习和人工智能等相关技术,可能会改变数据世界里的很多算法和基础理论,实现科学技术上的突破。
E. 大数据的存储
⼤数据的存储⽅式是结构化、半结构化和⾮结构化海量数据的存储和管理,轻型数据库⽆法满⾜对其存储以及复杂的数据挖掘和分析操作,通常使⽤分布式⽂件系统、No SQL 数据库、云数据库等。
结构化、半结构化和⾮结构化海量数据的存储和管理,轻型数据库⽆法满⾜对其存储以及复杂的数据挖掘和分析操作,通常使⽤分布式⽂件系统、No SQL 数据库、云数据库等。
1 分布式系统:分布式系统包含多个⾃主的处理单元,通过计算机⽹络互连来协作完成分配的任务,其分⽽治之的策略能够更好的处理⼤规模数据分析问题。
主要包含以下两类:
1)分布式⽂件系统:存储管理需要多种技术的协同⼯作,其中⽂件系统为其提供最底层存储能⼒的⽀持。分布式⽂件系统 HDFS 是⼀个⾼度容错性系统,被设计成适⽤于批量处理,能够提供⾼吞吐量的的数据访问。
2)分布式键值系统:分布式键值系统⽤于存储关系简单的半结构化数据。典型的分布式键值系统有 Amazon Dynamo,以及获得⼴泛应⽤和关注的对象存储技术(Object Storage)也可以视为键值系统,其存储和管理的是对象⽽不是数据块。
2 Nosql 数据库:关系数据库已经⽆法满⾜ Web2.0 的需求。主要表现为:⽆法满⾜海量数据的管理需求、⽆法满⾜数据⾼并发的需求、⾼可扩展性和⾼可⽤性的功能太低。No SQL 数据库的优势:可以⽀持超⼤规模数据存储,灵活的数据模型可以很好地⽀持 Web2.0 应⽤,具有强⼤的横向扩展能⼒等,典型的 No SQL 数据库包含以下⼏种:
3 云数据库:云数据库是基于云计算技术发展的⼀种共享基础架构的⽅法,是部署和虚拟化在云计算环境中的数据库。
F. 大数据的存储方式有哪几种什么特点
我好觉得一般来说的话,这种存储都还是比较稳定的一种方式
G. 第三章 大数据存储
一,HDFS的基本特征与构架
1.基本特征
(1)大规模数据分布存储能力:以分布式存储能力和良好的可扩展性。(基于大量分布节点上的本地文件系统,构建一个逻辑上具有巨大容量的分布式文件系统,并且整个文件系统的容量可随集群中节点的增加而线性扩展)
(2)高并发访问能力:提供很高的数据访问宽带(高数据吞吐率),并且可以把带宽的大小等比例扩展到集群中的全部节点上
(3)强大的容错能力:(设计理念中硬件故障被视作常态)保证在经常有节点发生硬件故障的情况下正确检测硬件故障,并且能自动从故障中快速恢复,确保数据不丢失(采用多副本数据块形式存储)
(4)顺序式文件访问:(大数据批处理都是大量简单数据记录的顺序处理)对顺序读进行了优化,支持大量数据的快速顺序读出,代价是对于随机的访问负载较高
(5)简单的一致性模型(一次写多次读):支持大量数据的一次写入,多次读取;不支持已写入数据的更新操作,但允许在文件尾部添加新的数据
(6)数据块存储模式:默认的块大小是64MB。好处:减少元数据的数量,允许这些数据块通过随机方式选择节点,分布存储在不同地方
2.基本框架与工作过程
(1)基本组成结构与文件访问过程
[1]HDFS;一个建立在一组分布式服务器节点的本地文件系统之上的分布式文件系统(采用经典主-从结构)
[2]主控节点NameNode:
1)是一个主服务器,用来管理整个文件系统的命名空间和元数据,以及处理来自外界的文件访问请求
2)保存了文件系统的三中元数据
命名空间:整个分布式文件系统的目录结构
数据块与文件名的映射表
每个数据块副本的位置信息,每一个数据块默认有3个副本
[3]从节点DataNode:
1)用来实际存储和管理文件的数据块
2)为了防止数据丢失,每个数据块默认有3个副本,且3个副本会分别复制在不同节点上,以避免一个节点失效造成一个数据块的彻底丢失
[4]程序访问文件时,实际文件数据流并不会通过NameNode传送,而是从NameNode获得所需访问数据块的存储位置信息后,直接去访问对应的DataNode获取数据
[5]设计好处:
1)可以允许一个文件的数据能同时在不同DataNode上并发访问,提高数据访问的速度
2)减少NameNode的负担,避免使NameNode成为数据访问瓶颈
[6]基本访问过程:
1)首先,用户的应用程序通过HDFS的客户端程序将文件名发送至NameNode
2)NameNode接收到文件名之后,在HDFS目录中检索文件名对应的数据块,再根据数据块信息找到保存数据块的DataNode地址,讲这些地址回送到客户端
3)客户端接收到这些DataNode地址之后,与这些DataNode并行的进行数据传输操作,同时将操作结果的相关日志提交到NameNode
2.数据块
(1)为了提高硬盘的效率,文件系统中最小的数据读写单元是数据块
(2)HDFS数据块的默认大小是64MB,实际部署中,可能会更多
(3)将数据块设置大的原因是减少寻址开销的时间
(4)当应用发起数据传输请求:
[1]NameNode首先检索文件对应的数据块信息,找到数据块对应的DataNode
[2]DataNode根据数据块信息在自身的存储中寻找相应的文件,进而与应用程序之间交换数据
[3]因为检索过程是但进行,所以要增加数据块大小,这样就可以减少寻址的频度和时间开销
3.命名空间
(1)文件命名遵循“目录/子目录/文件”格式
(2)通过命令行或者是API可以创建目录,并且将文件保存在目录中。可以对文件进行创建,删除,重命名操作
(3)命令空间由NameNode管理。所有对命名空间的改动都会被记录
(4)允许用户配置文件在HDFS上保存的副本数量,保存的副本数称作“副本因子”
4.通信协议
(1)采用TCP协议作为底层的支撑协议
(2)应用协议
[1]应用可以向NameNode主动发起TCP连接
[2]应用和NameNode交互协议称为Client协议
[3]NameNode和DataNode交互的协议称为DataNode协议
(3)用户和DataNode的交互是通过发起远程调用(RPC),并由NameNode响应来完成的。另外,NameNode不会主动发起远程过程调用请求
5.客户端:是用户和HDFS通信最常见的渠道,部署的HDFS都会提供客户端
二,HDFS可靠性设计
1.HDFS数据块多副本存储设计
(1)采用了在系统中保存多个副本的方式保存数据,且同一个数据块的多个副本会存放在不同节点上
(2)优点:
[1]采用多副本,可以让客户从不同数据块中读取数据,加快传输速度
[2]HDFS的DataNode之间通过网络传输数据,如果采用多个副本可以判断数据传输是否出错
[3]多副本可以保证某个DataNode失效的情况下,不会丢失数据
2.可靠性的设计实现
(1)安全模式:
[1]HDFS启动时,NameNode进入安全模式
[2]处于安全模式的NameNode不能做任何文本操作,甚至内部的副本创建不允许
[3]NameNode需要和各个DataNode通信,获得其中保存的数据块信息,并对数据块信息进行检查
[4]只有通过了NameNode检查,一个数据块被认为安全。当被认为安全的数据块所占比例达到某个阈值,NameNode退出
(2)SecondaryNmaeNode
[1]使用它来备份NameNode元数据,以便在其失效时能从中恢复出其上的元数据
[2]它充当NameNode的一个副本,本身并不处理任何请求。
[3]作用:周期性保存NameNode的元数据
(3)心跳包和副本重新创建
[1]心跳包:位于HDFS核心的NameNode,通过周期性的活动检查DataNode的活动
[2]检测到DataNode失效,保存在其上的数据不可用。则其上保存的副本需要重新创建这个副本,放到另外可用的地方
(4)数据一致性
[1]采用了数据校验和机制
[2]创建文件时,HDFS会为这个文件生成一个校验和,校验和文件和文件本身保存在同一空间上,
[3]传输数据时会将数据与校验和一起传输,应用收到数据后可以进行校验
(5)租约
[1]防止同一个文件被多个人写入数据
[2]NameNode保证同一个文件只会发放一个允许的租约,可以有效防止出现多人写入的情况
(6)回滚
三,HDFS文件存储组织与读写
1.文件数据的存储组织
(1)NameNode目录结构
[1]借助本地文件系统来保存数据,保存文件夹位置由配置选项({dfs.name.dir}/{/tmp/dfs/name})决定
[2]在NameNode的${dfs.name.dir}之下有3个文件夹和1个文件:
1)current目录:
文件VERSION:保存了当前运行的HDFS版本信息
FsImages:是整个系统的空间镜像文件
Edit:EditLog编辑文件
Fstime:上一次检查点时间
2)previous.checkpoint目录:和上一个一致,但是保存的是上一次检查点的内容
3)image目录:旧版本的FsImage存储位置
4)in_use.look:NameNode锁,只在NameNode有效(启动并且能和DataNode正常交互)时存在。
(2)DataNode目录结构
[1]借助本地文件系统来保存数据。保存文件夹位置由配置选项{dfs.data.dir}决定
[2]在其之下有4个子目录和2个文件
1)current目录:已经成功写入的数据块,以及一些系统需要的文件
a)文件VERSION:保存了当前运行的HDFS版本信息
b)subdirXX:当同一目录下文件超过一定限制,新建一个目录,保存多出来的数据块和元数据
2)tmp目录和blockBeingWritten目录:正在写入的数据块,是HDFS系统内部副本创建时引发的写入操作对应的数据块
3)detach目录:用于DataNode升级
4)Storage目录:防止版本不同带来风险
5)in_user.lock文件:DataNode锁。只有在DataNode有效时存在。
(3)CheckPointNode目录结构:和上一个基本一致
2.数据的读写过程
(1)数据读取过程
[1]首先,客户端调用FileSystem实例的open方法,获得这个文件对应的输入流,在HDFS中就是DFSInputStream
[2]构造第一步的输入流时,通过RPC远程调用NameNode可以获得NameNode中此文件对应的数据块保存位置,包括这个文件副本的保存位置(注:在输入流中会按照网络拓扑结构,根据与客户端距离对DataNode进行简单排序)
[3]-[4]获得此输入流后,客户端调用READ方法读取数据。输入流选择最近的DFSInputStream会根据前面的排序结果,选择最近的DataNode建立连接并读取数据。
[5]如果已达到数据块末端,关闭这个DataNode的连接,然后重新查找下一个数据块
[6]客户端调用close,关闭输入流DFSInputStream
(2)数据输入过程
[1]-[2]:客户端调用FileSystem实例的create方法,创建文件。检查后,在NameNode添加文件信息,创建结束之后,HDFS会返回一个输出流DFSDataOutputStream给客户端
[3]调用输出流的write方法向HDFS中对应的文件写入数据。
数据首先会被分包,这些分包会写入一个输出流的内部队列Data队列中,接收完整数据分包,输出流回想NameNode申请保存文件和副本数据块的若干个DataNode
[4]DFSDataOutputStream会(根据网络拓扑结构排序)将数据传输给距离上最短的DataNode,这个节点接收到数据包后传给下一个。数据在各节点之间通过管道流通,减少传输开销
[5]数据节点位于不同机器上,数据需要通过网络发送。(为保证数据节点数据正确,接收到数据的节点要向发送者发送确认包)
[6]执行3-5知道数据全部写完,DFSDataInputStream继续等待知道所有数据写入完毕并确认,调用complete方法通知NameNode文件写入完成
[7]NameNode接收到complete消息之后,等待相应数量的副本写入完毕后,告知客户端
传输过程,当某个DataNode失效,HDFS执行:
1)关闭数据传输的管道
2)将等待ACK队列的数据放到Data队列头部
3)更新正常DataNode中所有数据块版本。当失效的DataNode重启,之前的数据块会因为版本不对被清除
4)在传输管道中删除失效的DataNode,重新建立管道并发送数据包
4.HDFS文件系统操作命令
(1)HDFS启动与关闭
[1]启动过程:
1)进入到NameNode对应节点的Hadoop安装目录
2)执行启动脚本:bin/start-dfs.sh
[2]关闭过程:bin/stop-dfs.sh
(2)文件操作命令格式与注意事项
[1]基本命令格式:
1)bin/hadoop dfs-cmd <args> args-> scheme://authority/path
2)args参数基本格式前面是scheme,authority是机器地址和对应端口
a)本地文件,scheme是file
b)HDFS上文件,scheme是hdfs
(3)文件操作基本格式
[1]hadoop dfs-cat URL [URL ...]
[2]作用:将参数所指示文件内容输出到stdout
H. 国家大数据库在哪里
中心基地-北京
2015年1月16日,由蓝汛与北京市供销总社共同投资的蓝讯首鸣国际数据中心项目启动仪式在北京天竺综合保税区举行。据了解,该数据中心是北京首个国家级、超大规模云数据中心,产业园占地面积8万平方米,包含9栋数据中心机房和1栋感知体验中心。
南方基地-贵州
2015年7月9日,首个国家级数据中心 ——灾备中心落户贵州,该大数据库灾备中心在贵州揭牌,这标志着大数据专项行动第一阶段任务顺利落。位于贵州贵安新区的国家旅游大数据库灾备中心机房内,有着一根特殊的网络虚拟专线,这条专线跨越了北京与贵州之间2200多公里的距离,实现了国家旅游局北京机房与贵州灾备中心数据的同步传输和异地备份。
多年以来,200余个大数据信息产业项目签约落户贵州,富士康、阿里巴巴、腾讯、华为等大型企业抢滩贵州发展。中国电信云计算贵州信息园1.1期、中国移动(贵州)大数据中心、中国联通贵安云数据中心一期建成运营。中电乐触、高新翼云、翔明科技等第三方数据中心已建成并投运,目前数据中心服务器达到2.2万台;北京供销社数据中心、惠普数据中心等一批项目已经启动,预计今后将达5万台服务器规模。
北方基地-内蒙古
“乌兰察布国家大数据灾备中心启动大会于2016年7月8日早上八点正式启动”内蒙古主席布小林将出席会议。乌兰察布市委市政府依据自身地理位置优越,地质板块稳定,电力资源丰富,气候冷凉适宜,临近京津冀经济圈核心市场等优势,将信息产业作为战略性新兴产业来发展,致力于将乌兰察布市打造成面向华北、服务京津的国家级云计算产业基地,为承接高科技产业、加快产业转型升级提供强有力的支撑。 市委市政府将为该建设国家大数据灾备中心项目提供充足的土地与极具竞争力的投资政策吸引广大企业参与建设
I. 大数据的数据的存储方式是什么
大数据有效存储和管理大数据的三种方式:
1. 不断加密
任何类型的数据对于任何一个企业来说都是至关重要的,而且通常被认为是私有的,并且在他们自己掌控的范围内是安全的。然而,黑客攻击经常被覆盖在业务故障中,最新的网络攻击活动在新闻报道不断充斥。因此,许多公司感到很难感到安全,尤其是当一些行业巨头经常成为攻击目标时。
随着企业为保护资产全面开展工作,加密技术成为打击网络威胁的可行途径。将所有内容转换为代码,使用加密信息,只有收件人可以解码。如果没有其他的要求,则加密保护数据传输,增强在数字传输中有效地到达正确人群的机会。
2. 仓库存储
大数据似乎难以管理,就像一个永无休止统计数据的复杂的漩涡。因此,将信息精简到单一的公司位置似乎是明智的,这是一个仓库,其中所有的数据和服务器都可以被充分地规划指定。然而,有些报告指出了反对这种方法的论据,指出即使是最大的存储中心,大数据的指数增长也不再能维持。
然而,在某些情况下,企业可能会租用一个仓库来存储大量数据,在大数据超出的情况下,这是一个临时的解决方案,而LCP属性提供了一些很好的机会。毕竟,企业不会立即被大量的数据所淹没,因此,为物理机器租用仓库至少在短期内是可行的。这是一个简单有效的解决方案,但并不是永久的成本承诺。
3. 备份服务 - 云端
当然,不可否认的是,大数据管理和存储正在迅速脱离物理机器的范畴,并迅速进入数字领域。除了所有技术的发展,大数据增长得更快,以这样的速度,世界上所有的机器和仓库都无法完全容纳它。
因此,由于云存储服务推动了数字化转型,云计算的应用越来越繁荣。数据在一个位置不再受到风险控制,并随时随地可以访问,大型云计算公司(如谷歌云)将会更多地访问基本统计信息。数据可以在这些服务上进行备份,这意味着一次网络攻击不会消除多年的业务增长和发展。最终,如果出现网络攻击,云端将以A迁移到B的方式提供独一无二的服务。