一提到大數(shù)據(jù)處理,相信很多人第一時間想到的是 Hadoop MapReduce。沒錯,Hadoop MapReduce 為大數(shù)據(jù)處理技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。近年來,隨著 Spark 的發(fā)展,越來越多的聲音提到了 Spark。而Spark相比Hadoop MapReduce有哪些優(yōu)勢?
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Spark與Hadoop MapReduce在業(yè)界有兩種說法 :
一是 Spark 將代替 Hadoop MapReduce,成為未來大數(shù)據(jù)處理發(fā)展的方向 ;
二是 Spark 將會和 Hadoop 結(jié)合,形成更大的生態(tài)圈。其實(shí) Spark 和 Hadoop MapReduce 的重點(diǎn)應(yīng)用場合有所不同。
相對于 Hadoop MapReduce 來說,Spark 有點(diǎn)“青出于藍(lán)”的感覺,Spark 是在Hadoop MapReduce 模型上發(fā)展起來的,在它的身上我們能明顯看到 MapReduce的影子,所有的 Spark 并非從頭創(chuàng)新,而是站在了巨人“MapReduce”的肩膀上。千秋功罪,留于日后評說,我們暫且擱下爭議,來看看相比 Hadoop MapReduce,Spark 都有哪些優(yōu)勢。
Spark和Hadoop MapReduce
1、計算速度快
大數(shù)據(jù)處理首先追求的是速度。Spark 到底有多快?用官方的話說,“Spark 允許 Hadoop 集群中的應(yīng)用程序在內(nèi)存中以 100 倍的速度運(yùn)行,即使在磁盤上運(yùn)行也能快 10 倍”??赡苡械淖x者看到這里會大為感嘆,的確如此,在有迭代計算的領(lǐng)域,Spark 的計算速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 MapReduce,并且迭代次數(shù)越多,Spark 的優(yōu)勢越明顯。這是因?yàn)?Spark 很好地利用了目前服務(wù)器內(nèi)存越來越大這一優(yōu)點(diǎn),通過減少磁盤 I/O 來達(dá)到性能提升。它們將中間處理數(shù)據(jù)全部放到了內(nèi)存中,僅在必要時才批量存入硬盤中?;蛟S讀者會問 :如果應(yīng)用程序特別大,內(nèi)存能放下多少 GB ?答曰 :什么? GB ?目前 IBM 服務(wù)器內(nèi)存已經(jīng)擴(kuò)展至幾 TB 了。
2、應(yīng)用靈活,上手容易
知道 AMPLab 的 Lester 為什么放棄 MapReduce 嗎?因?yàn)樗枰押芏嗑Ψ诺組ap和Reduce的編程模型上,極為不便。 Spark在簡單的Map及Reduce操作之外,還支持 SQL 查詢、流式查詢及復(fù)雜查詢,比如開箱即用的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。同時,用戶可以在同一個工作流中無縫地搭配這些能力,應(yīng)用十分靈活。歡迎加入大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)交流分享群: 658558542 一起吹水交流學(xué)習(xí)(?點(diǎn)擊即可加入群聊)
Spark 核心部分的代碼為 63 個 Scala 文件,非常的輕量級。并且允許 Java、Scala、Python 開發(fā)者在自己熟悉的語言環(huán)境下進(jìn)行工作,通過建立在Java、Scala、Python、SQL(應(yīng)對交互式查詢)的標(biāo)準(zhǔn) API 以方便各行各業(yè)使用,同時還包括大量開箱即用的機(jī)器學(xué)習(xí)庫。它自帶 80 多個高等級操作符,允許在 Shell中進(jìn)行交互式查詢。即使是新手,也能輕松上手應(yīng)用。
3、兼容競爭對手
Spark 可以獨(dú)立運(yùn)行,除了可以運(yùn)行在當(dāng)下的 YARN 集群管理外,還可以讀取已有的任何 Hadoop 數(shù)據(jù)。它可以運(yùn)行在任何 Hadoop 數(shù)據(jù)源上,比如 HBase、HDFS 等。有了這個特性,讓那些想從 Hadoop 應(yīng)用遷移到 Spark 上的用戶方便了很多。Spark 有兼容競爭對手的胸襟,何愁大事不成?
4、實(shí)時處理性能非凡
MapReduce 更 加 適 合 處 理 離 線 數(shù) 據(jù)( 當(dāng) 然, 在 YARN 之 后,Hadoop也可以借助其他工具進(jìn)行流式計算)。Spark 很好地支持實(shí)時的流計算,依賴Spark Streaming 對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理。Spark Streaming 具備功能強(qiáng)大的 API,允許用戶快速開發(fā)流應(yīng)用程序。而且不像其他的流解決方案,比如Storm,Spark Streaming 無須額外的代碼和配置,就可以做大量的恢復(fù)和交付工作。
5、社區(qū)貢獻(xiàn)力量巨大
從 Spark 的版本演化來看,足以說明這個平臺旺盛的生命力及社區(qū)的活躍度。尤其自 2013 年以來,Spark 一度進(jìn)入高速發(fā)展期,代碼庫提交與社區(qū)活躍度都有顯著增長。以活躍度論,Spark 在所有的 Apache 基金會開源項(xiàng)目中位列前三,相較于其他大數(shù)據(jù)平臺或框架而言,Spark 的代碼庫最為活躍。
Spark 非常重視社區(qū)活動,組織也極為規(guī)范,會定期或不定期地舉行與 Spark相關(guān)的會議。會議分為兩種 :一種是 Spark Summit,影響力極大,可謂全球 Spark頂尖技術(shù)人員的峰會,目前已于 2013—2015 年在 San Francisco 連續(xù)召開了三屆Summit 大會 ;另一種是 Spark 社區(qū)不定期地在全球各地召開的小型 Meetup 活動。Spark Meetup 也會在我國的一些大城市定期召開,比如北京、深圳、西安等地,讀者可以關(guān)注當(dāng)?shù)氐奈⑿殴娞栠M(jìn)行參與。歡迎加入大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)交流分享群: 658558542 一起吹水交流學(xué)習(xí)(?點(diǎn)擊即可加入群聊)
Spark 的適用場景
從大數(shù)據(jù)處理需求來看,大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)大概可以分為以下三類 :
(1)復(fù)雜的批量數(shù)據(jù)處理,通常的時間跨度在數(shù)十分鐘到數(shù)小時之間。
(2)基于歷史數(shù)據(jù)的交互式查詢,通常的時間跨度在數(shù)十秒到數(shù)分鐘之間。
(3)基于實(shí)時數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)處理,通常的時間跨度在數(shù)百毫秒到數(shù)秒之間。
目前已有很多相對成熟的開源和商業(yè)軟件來處理以上三種情景 :第一種業(yè)務(wù),可以利用 MapReduce 來進(jìn)行批量數(shù)據(jù)處理 ;第二種業(yè)務(wù),可以用 Impala 來進(jìn)行交互式查詢 ;對于第三種流式數(shù)據(jù)處理,可以想到專業(yè)的流數(shù)據(jù)處理工具Storm。但是這里有一個很重要的問題 :對于大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)公司來說,一般會同時遇到以上三種情景,如果采用不同的處理技術(shù)來面對這三種情景,那么這三種情景的輸入/ 輸出數(shù)據(jù)無法無縫共享,它們之間可能需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換,并且每個開源軟件都需要一支開發(fā)和維護(hù)團(tuán)隊(duì),從而提高了成本。另外一個不便之處就是,在同一個集群中對各個系統(tǒng)協(xié)調(diào)資源分配比較困難。歡迎加入大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)交流分享群: 658558542 一起吹水交流學(xué)習(xí)(?點(diǎn)擊即可加入群聊)
那么,有沒有一種軟件可以同時處理以上三種情景呢? Spark 就可以,或者說有這樣的潛力。Spark 同時支持復(fù)雜的批處理、互操作和流計算,而且兼容支持HDFS 和 Amazon S3 等分布式文件系統(tǒng),可以部署在 YARN 和 Mesos 等流行的集群資源管理器上。
從 Spark 的設(shè)計理念(基于內(nèi)存的迭代計算框架)出發(fā),其最適合有迭代運(yùn)算的或者需要多次操作特定數(shù)據(jù)集的應(yīng)用場合。并且迭代次數(shù)越多,讀取的數(shù)據(jù)量越大,Spark 的應(yīng)用效果就越明顯。因此,對于機(jī)器學(xué)習(xí)之類的“迭代式”應(yīng)用,Spark 可謂拿手好戲,要比 Hadoop MapReduce 快數(shù)十倍。另外,Spark Streaming因?yàn)閮?nèi)存存儲中間數(shù)據(jù)的特性,處理速度非常快,也可以應(yīng)用于需要實(shí)時處理大數(shù)據(jù)的場合。
當(dāng)然,Spark 也有不適用的場合。對于那種異步細(xì)粒度更新狀態(tài)的應(yīng)用,例如 Web 服務(wù)的存儲或增量的 Web 爬蟲和索引,也就是對于那種增量修改的應(yīng)用模型不適合。Spark 也不適合做超級大的數(shù)據(jù)量的處理,這里所說的“超級大”是相對于這個集群的內(nèi)存容量而言的,因?yàn)?Spark 要將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中。一般來說,10TB 以上(單次分析)的數(shù)據(jù)就可以算是“超級大”的數(shù)據(jù)了。
一般來說,對于中小企業(yè)的數(shù)據(jù)中心而言,在單次計算的數(shù)據(jù)量不大的情況下,Spark 都是很好的選擇。另外,Spark 也不適合應(yīng)用于混合的云計算平臺,因?yàn)榛旌系脑朴嬎闫脚_的網(wǎng)絡(luò)傳輸是很大的問題,即便有專屬的寬帶在云端 Cluster和本地 Cluster 之間傳輸數(shù)據(jù),相比內(nèi)存讀取速度來說,依然不抵。
結(jié)語
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