Hadoop到底是干什么用的？为什么要用他？

忘是亡心i 2023-10-14 14:29 59阅读 0赞

> Hadoop主要的应用场景和应用领域是什么，主要解决的核心问题又是什么，在编写代码方面他是一种api规范吗？为什么我们要用他呢？

使用Hadoop，我们可以对大数据进行分布式存储和分布式计算，从而实现大数据分析。

要搞清楚Hadoop的作用首先需要明确大数据的概念及其作用：

## 大数据 ##

随着移动互联网的发展，网络已经成为了生活中必不可少的基础设置。在互联网中， 每天都会产生海量的数据。这些数据除了可以用表格记录的结构化数据外， 还包括大量的图像，视频，音频，各种传感器的记录， GPS的跟踪数据等等。传统的数据库技术对处理这些海量数据的能力有限，我们需要除了传统数据库技术之外的技术来处理这些海量的数据。

有人可能会问：**为什么需要存储并处理这些数据**（图像，视频，音频，各种传感器的记录， GPS的跟踪数据等等）？**出于什么目的？**

答案是，我们需要这些数据来帮助我们了解企业运营的状况，了解客户的需求，从而做出更加明智的商业决策。这些决策的范围从猜测消费者的偏好到提前预防欺诈活动等等，商业活动中的各个领域都可以从数据中找到有用的信息。

## 大数据系统的特点 ##

一般认为，大数据主要具有以下四个方面的典型特征：规模性（Volume）、多样性（Varity）、高速性（Velocity）和价值性（Value）,即所谓的“４Ｖ”。

> 1．规模性。大数据的特征首先就体现为“数量大”，存储单位从过去的GB到TB，直至PB、EB。随着信息技术的高速发展，数据开始爆发性增长。社交网络（头条、抖音、微博、推特、脸书）、移动网络、各种智能终端等，都成为数据的来源。淘宝数亿的会员每天产生数据约50TB；脸书的用户每天产生的日志数据超过500TB。迫切需要智能的算法、强大的数据处理平台和新的数据处理技术，来统计、分析、预测和实时处理如此大规模的数据。
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> 2．多样性。广泛的数据来源，决定了大数据形式的多样性。大数据大体可分为三类：一是结构化数据，如财务系统数据、信息管理系统数据、医疗系统数据等，其特点是数据间因果关系强；二是非结构化的数据，如视频、图片、音频等，其特点是数据间没有因果关系；三是半结构化数据，如HTML文档、邮件、网页等，其特点是数据间的因果关系弱。
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> 3．高速性。与以往的档案、广播、报纸等传统数据载体不同，大数据的交换和传播是通过互联网、云计算等方式实现的，远比传统媒介的信息交换和传播速度快捷。大数据与海量数据的重要区别，除了大数据的数据规模更大以外，大数据对处理数据的响应速度有更严格的要求。实时分析而非批量分析，数据输入、处理与丢弃立刻见效，几乎无延迟。数据的增长速度和处理速度是大数据高速性的重要体现。
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> 4.价值性。这也是大数据的核心特征。现实世界所产生的数据中，有价值的数据所占比例很小。相比于传统的小数据，大数据最大的价值在于通过从大量不相关的各种类型的数据中，挖掘出对未来趋势与模式预测分析有价值的数据，并通过机器学习方法、人工智能方法或数据挖掘方法深度分析，发现新规律和新知识，并运用于农业、金融、医疗等各个领域，从而最终达到改善社会治理、提高生产效率、推进科学研究的效果。

## Hadoop技术的来源， Google ##

大数据的存储与计算问题首先引起了谷歌的关注，因为他们的搜索引擎数据随着互联网行业的发展而爆发性的增长。

谷歌巧妙地利用并行处理理论解决了这一难题。

他们设计了一种称为 MapReduce 的算法。该算法将任务分成小块，并将这些块分配给通过网络连接的多台计算机分别计算，并将所有计算机的计算结果组合起来形成最终的计算结果。

通过MapReduce 的算法，我们把海量数据的计算拆解成若干个子任务， 每个任务分配到一台计算机上， 使得单台计算机的计算量大幅度的减小。从而降低了数据交换的成本和整体计算时长。

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Hadoop简介

使用Hadoop， 我们可以解决处理大数据的技术难题， 对海量数据进行存储， 并对其进行计算提取出我们想要的信息来。Hadoop的原理主要来源于谷歌发表的论文——于2003年发表的Google File System 和 2004年发表的MapReduce

## 什么是Hadoop？ ##

Hadoop 是一个开源编程框架，可在分布式计算环境中处理大型数据集，通过Hadoop我们可以轻松的实现海量数据的分布式存储和分布式计算。它可以轻松的部署在数以千计的普通计算机上，而且Hadoop集群的规模也可以方便的扩展。

## Hadoop架构 ##

Hadoop主要由三大组件构成：

> HDFS： 负责分布式存储
> 
> MapReduce： 负责分布式计算
> 
> YARN：负责分布式资源调度

Hadoop Distributed File System (Hadoop HDFS):

*  HDFS是分布式存储框架，使用HDFS我们可以将海量（PB、EB级别）的数据（结构化，非结构化，半结构化）存储起来
 *  HDFS是GFS（Google File System）的开源实现
 *  HDFS有着高容错性（fault-tolerant）的特点，可以部署在普通的硬件上

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在大数据生态中，好多其它组件都可以基于HDFS展开工作，方便我们将不同来源的数据存储到HDFS上：

> HBase：HBase 是一个基于HDFS的非关系型数据库，当我们需要对大数据进行随机，实时读写访问时，HBase提供了很好的支持。
> 
> Sqoop：sqoop 是一种用于在 Hadoop 和 传统关系型数据库之间传输数据的工具。 它可以将Oracle和MySQL等关系数据库中的数据导入HDFS，并将数据从HDFS导出到关系数据库。
> 
> Flume：是一个高可用的，高可靠的，分布式的海量日志采集、聚合和传输的系统。通过Flume我们可以从不同系统中收集日志文件传输到HDFS中进行存储。

Hadoop MapReduce:

*  分布式计算框架，使用MapReduce，可以对存储在HDFS上的数据进行计算， 分析，从而获得数据洞察
 *  源于Google的MapReduce论文，是GoogleMapReduce的开源实现
 *  MapReduce特点:扩展性&容错性&海量数据离线处理

在大数据生态中， 好多开源组件是基于MapReduce工作的：

> Apache Pig，Apache开源项目，Pig为大型数据集的处理提供了更高层次的抽象，它可以将Pig脚本自动翻译成MapReduce代码， 避免直接写复杂的MapReduce代码
> 
> Apache Hive， hive是基于Hadoop的一个数据仓库工具，用来进行数据提取、转化、加载，这是一种可以存储、查询和分析存储在Hadoop中的大规模数据的机制。hive数据仓库工具能将结构化的数据文件映射为一张数据库表，并提供SQL查询功能，能将SQL语句转变成MapReduce任务来执行。Hive的优点是学习成本低，可以通过类似SQL语句实现快速MapReduce统计，使MapReduce变得更加简单，而不必开发专门的MapReduce应用程序。hive十分适合对数据仓库进行统计分析。
> 
> Oozie 是一个开源的工作流和协作服务引擎，基于 Apache Hadoop 的数据处理任务。Oozie 是可扩展的、可伸缩的面向数据的服务，运行在 Hadoop 平台上。

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