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大數據如何處理pb級數據

發布時間:2024-07-26 00:35:28

A. 大數據分析一般用什麼工具分析_大數據的分析工具主要有哪些

在大數據處理分析過程中常用的六大工具:

1、Hadoop

Hadoop是一個能夠對大量數據進行分布式處理的軟體框架。但是Hadoop是以一種可靠、高效、可伸縮的方式進行處理的。Hadoop是可靠的,因為它假設計算元素和存儲會失敗,因此它維護多個工作數據副本,確保能夠針對失敗的節點重新分布處理。Hadoop是高效的,因為它以並行的方式工作,通過並行處理加快處理速度。Hadoop還是可伸縮的,能夠處理PB級數據。此外,Hadoop依賴於社區伺服器,因此它的成本比較低,任何人都可以使用。

2、HPCC

HPCC,HighPerformanceComputingand(高性能計算與通信)的縮寫。1993年,由美國科學、工程、技術聯邦協調理事會向國會提交了「重大挑戰項目:高性能計算與通信」的報告,也就是被稱為HPCC計劃的報告,即美國總統科學戰略項目,其目的是通過加強研究與開發解決一批重要的科學與技術挑戰問題。HPCC是美國實施信息高速公路而上實施的指槐蘆計劃,該計劃的實施將耗資百億美元,其主要目標要達到:開發可擴展的計算系統及相關軟體,以支持太位級網路傳輸性能,開發千兆比特網路技術,擴展研究和教育機構及網路連接能力。

3、Storm

Storm是自由的開源軟體,一個分布式的、容錯的實時計算系統。Storm可以非常可靠的處理龐大的數據流,用於處理Hadoop的批量數據。Storm很簡單,支持許多種編程語言,使用起來非常有趣明余。

4、ApacheDrill

為了幫助企業用戶尋找更為有效、加快Hadoop數據查詢的方法,Apache軟體基金會近日發起了一項名為「Drill」的開源項目。ApacheDrill實現了Google'sDremel.

據Hadoop廠商MapR公司產品經理TomerShiran介紹,「Drill」已經作為Apache孵化器項目來運作,將面向全球軟體工程師持續推廣。

5、RapidMiner

RapidMiner是世界領先的數據挖掘解決方案,在一個非常大的程度上有著先進技術。它數據挖掘任務涉及范圍廣泛,包括各種數據藝術,能簡化數據挖掘過程的設計和評價。

6、PentahoBI

PentahoBI平台不同於傳統的BI產品,它是一個以流程為中心的,面向解決方案(Solution)的框架。其目的在於將一系列企業級BI產品、開源軟體、API等等組件集成起來,方便商務智能應用的開發。它的出現,使得一系列的面向商務智能的獨立產品如Jfree、Quartz等等,能夠集成在一起,構成一項項復雜的、完整的商務智能解決方案。

1、大數據是一個含義廣泛的術語,是指數據集,如此龐大而復雜的,他們需要專門設計的硬體和軟體工具進行處理。該數據集通常是萬億或EB的大小。

2、這些數據集收集自各種各樣的來源:

a、感測器、氣候信息、公開的信息、如雜志、報紙、文章。

b、大數據產生的其他例子包括購買交易記錄、網路日誌、病歷、事監控、視頻和圖像檔案、及大型電子商務。

c、大數據分析是在研究大量的數據的過程中尋找模式,相關性和其他唯帶有用的信息,可以幫助企業更好地適應變化,並做出更明智的決策。

B. 大數據的核心技術有哪些

大數據技術的體系龐大且復雜,基礎的技術包含數據的採集、數據預處理、分布式存儲、資料庫、數據倉庫、機器學習、並行計算、可視化等。

1、數據採集與預處理:

Flume NG實時日誌收集系統,支持在日誌系統中定製各類數據發送方,用於收集數據;

Zookeeper是一個分布式的,開放源碼的分布式應用程序協調服務,提供數據同步服務。

2、數據存儲:

Hadoop作為一個開源的框架,專為離線和大規模數據分析而設計,HDFS作為其核心的存儲引擎,已被廣泛用於數據存儲。

HBase,是一個分布式的、面向列的開源資料庫,可以認為是hdfs的封裝,本質是數據存儲、NoSQL資料庫。

3、數據清洗:MapRece作為Hadoop的查詢引擎,用於大規模數據集的並行計算

4、數據查詢分析:

Hive的核心工作就是把SQL語句翻譯成MR程序,可以將結構化的數據映射為一張資料庫表,並提供 HQL(Hive SQL)查詢功能。

Spark 啟用了內存分布數據集,除了能夠提供互動式查詢外,它還可以優化迭代工作負載。

5、數據可視化:對接一些BI平台,將分析得到的數據進行可視化,用於指導決策服務。

C. 如何為大數據處理構建高性能Hadoop集群

越來越多的企業開始使用Hadoop來對大數據進行處理分析,但Hadoop集群的整體性能卻取決於CPU、內存、網路以及存儲之間的性能平衡。而在這篇文章中,我們將探討如何為Hadoop集群構建高性能網路,這是對大數據進行處理分析的關鍵所在。

關於Hadoop

「大數據」是鬆散的數據集合,海量數據的不斷增長迫使企業需要通過一種新的方式去管理。大數據是結構化或非結構化的多種數據類型的大集合。而 Hadoop則是Apache發布的軟體架構,用以分析PB級的非結構化數據,並將其轉換成其他應用程序可管理處理的形式。Hadoop使得對大數據處理成為可能,並能夠幫助企業可從客戶數據之中發掘新的商機。如果能夠進行實時處理或者接近實時處理,那麼其將為許多行業的用戶提供強大的優勢。

Hadoop是基於谷歌的MapRece和分布式文件系統原理而專門設計的,其可在通用的網路和伺服器硬體上進行部署,並使之成為計算集群。

Hadoop模型

Hadoop的工作原理是將一個非常大的數據集切割成一個較小的單元,以能夠被查詢處理。同一個節點的計算資源用於並行查詢處理。當任務處理結束後,其處理結果將被匯總並向用戶報告,或者通過業務分析應用程序處理以進行進一步分析或儀表盤顯示。

為了最大限度地減少處理時間,在此並行架構中,Hadoop「moves jobs to data」,而非像傳統模式那樣「moving data to jobs」。這就意味著,一旦數據存儲在分布式系統之中,在實時搜索、查詢或數據挖掘等操作時,如訪問本地數據,在數據處理過程中,各節點之間將只有一個本地查詢結果,這樣可降低運營開支。

Hadoop的最大特點在於其內置的並行處理和線性擴展能力,提供對大型數據集查詢並生成結果。在結構上,Hadoop主要有兩個部分:

Hadoop分布式文件系統(HDFS)將數據文件切割成數據塊,並將其存儲在多個節點之內,以提供容錯性和高性能。除了大量的多個節點的聚合I/O,性能通常取決於數據塊的大小——如128MB。而傳統的Linux系統下的較為典型的數據塊大小可能是4KB。

MapRece引擎通過JobTracker節點接受來自客戶端的分析工作,採用「分而治之」的方式來將一個較大的任務分解成多個較小的任務,然後分配給各個TaskTrack節點,並採用主站/從站的分布方式(具體如下圖所示):

Hadoop系統有三個主要的功能節點:客戶機、主機和從機。客戶機將數據文件注入到系統之中,從系統中檢索結果,以及通過系統的主機節點提交分析工作等。主機節點有兩個基本作用:管理分布式文件系統中各節點以及從機節點的數據存儲,以及管理Map/Rece從機節點的任務跟蹤分配和任務處理。數據存儲和分析處理的實際性能取決於運行數據節點和任務跟蹤器的從機節點性能,而這些從機節點則由各自的主機節點負責溝通和控制。從節點通常有多個數據塊,並在作業期間被分配處理多個任務。

部署實施Hadoop

各個節點硬體的主要要求是市縣計算、內存、網路以及存儲等四個資源的平衡。目前常用的並被譽為「最佳」的解決方案是採用相對較低成本的舊有硬體,部署足夠多的伺服器以應對任何可能的故障,並部署一個完整機架的系統。

Hadoop模式要求伺服器與SAN或者NAS進行直接連接存儲(DAS)。採用DAS主要有三個原因,在標准化配置的集群中,節點的縮放數以千計,隨著存儲系統的成本、低延遲性以及存儲容量需求不斷提高,簡單配置和部署個主要的考慮因素。隨著極具成本效益的1TB磁碟的普及,可使大型集群的TB級數據存儲在DAS之上。這解決了傳統方法利用SAN進行部署極其昂貴的困境,如此多的存儲將使得Hadoop和數據存儲出現一個令人望而卻步的起始成本。有相當大一部分用戶的Hadoop部署構建都是採用大容量的DAS伺服器,其中數據節點大約1-2TB,名稱控制節點大約在1-5TB之間,具體如下圖所示:

來源:Brad Hedlund, DELL公司

對於大多數的Hadoop部署來說,基礎設施的其他影響因素可能還取決於配件,如伺服器內置的千兆乙太網卡或千兆乙太網交換機。上一代的CPU和內存等硬體的選擇,可根據符合成本模型的需求,採用匹配數據傳輸速率要求的千兆乙太網介面來構建低成本的解決方案。採用萬兆乙太網來部署Hadoop也是相當不錯的選擇。

萬兆乙太網對Hadoop集群的作用

千兆乙太網的性能是制約Hadoop系統整體性能的一個主要因素。使用較大的數據塊大小,例如,如果一個節點發生故障(甚至更糟,整個機架宕機),那麼整個集群就需要對TB級的數據進行恢復,這就有可能會超過千兆乙太網所能提供的網路帶寬,進而使得整個集群性能下降。在擁有成千上萬個節點的大型集群中,當運行某些需要數據節點之間需要進行中間結果再分配的工作負載時,在系統正常運行過程中,某個千兆乙太網設備可能會遭遇網路擁堵。

每一個Hadoop數據節點的目標都必須實現CPU、內存、存儲和網路資源的平衡。如果四者之中的任意一個性能相對較差的話,那麼系統的潛在處理能力都有可能遭遇瓶頸。添加更多的CPU和內存組建,將影響存儲和網路的平衡,如何使Hadoop集群節點在處理數據時更有效率,減少結果,並在Hadoop集群內添加更多的HDFS存儲節點。

幸運的是,影響CPU和內存發展的摩爾定律,同樣也正影響著存儲技術(TB級容量的磁碟)和乙太網技術(從千兆向萬兆甚至更高)的發展。預先升級系統組件(如多核處理器、每節點5-20TB容量的磁碟,64-128GB內存),萬兆乙太網卡和交換機等網路組件是重新平衡資源最合理的選擇。萬兆乙太網將在Hadoop集群證明其價值,高水平的網路利用率將帶來效益更高的帶寬。下圖展示了Hadoop集群與萬兆乙太網的連接:

許多企業級數據中心已經遷移到10GbE網路,以實現伺服器整合和伺服器虛擬化。隨著越來越多企業開始部署Hadoop,他們發現他們完全不必要大批量部署1U的機架伺服器,而是部署更少,但性能更高的伺服器,以方便擴展每個數據節點所能運行的任務數量。很多企業選擇部署2U或4U的伺服器(如戴爾 PowerEdge C2100),每個節點大約12-16個核心以及24TB存儲容量。在這種環境下的合理選擇是充分利用已經部署的10GbE設備和Hadoop集群中的 10GbE網卡。

在日常的IT環境中構建一個簡單的Hadoop集群。可以肯定的是,盡管有很多細節需要微調,但其基礎是非常簡單的。構建一個計算、存儲和網路資源平衡的系統,對項目的成功至關重要。對於擁有密集節點的Hadoop集群而言,萬兆乙太網能夠為計算和存儲資源擴展提供與之相匹配的能力,且不會導致系統整體性能下降。

D. 大數據分析一般用什麼工具分析

大數據分析的前瞻性使得很多公司以及企業都開始使用大數據分析對公司的決策做出幫助,而大數據分析是去分析海量的數據,所以就不得不藉助一些工具去分析大數據,。一般來說,數據分析工作中都是有很多層次的,這些層次分別是數據存儲層、數據報表層、數據分析層、數據展現層。對於不同的層次是有不同的工具進行工作的。下面小編就對大數據分析工具給大家好好介紹一下。

首先我們從數據存儲來講數據分析的工具。我們在分析數據的時候首先需要存儲數據,數據的存儲是一個非常重要的事情,如果懂得資料庫技術,並且能夠操作好資料庫技術,這就能夠提高數據分析的效率。而數據存儲的工具主要是以下的工具。

1、MySQL資料庫,這個對於部門級或者互聯網的資料庫應用是必要的,這個時候關鍵掌握資料庫的庫結構和SQL語言的數據查詢能力。

2、SQL Server的最新版本,對中小企業,一些大型企業也可以採用SQL Server資料庫,其實這個時候本身除了數據存儲,也包括了數據報表和數據分析了,甚至數據挖掘工具都在其中了。

3、DB2,Oracle資料庫都是大型資料庫了,主要是企業級,特別是大型企業或者對數據海量存儲需求的就是必須的了,一般大型資料庫公司都提供非常好的數據整合應用平台;

接著說數據報表層。一般來說,當企業存儲了數據後,首先要解決報表的問題。解決報表的問題才能夠正確的分析好資料庫。關於數據報表所用到的數據分析工具就是以下的工具。

1、Crystal Report水晶報表,Bill報表,這都是全球最流行的報表工具,非常規范的報表設計思想,早期商業智能其實大部分人的理解就是報表系統,不藉助IT技術人員就可以獲取企業各種信息——報表。

2、Tableau軟體,這個軟體是近年來非常棒的一個軟體,當然它已經不是單純的數據報表軟體了,而是更為可視化的數據分析軟體,因為很多人經常用它來從資料庫中進行報表和可視化分析。

第三說的是數據分析層。這個層其實有很多分析工具,當然我們最常用的就是Excel,我經常用的就是統計分析和數據挖掘工具;

1、Excel軟體,首先版本越高越好用這是肯定的;當然對Excel來講很多人只是掌握了5%Excel功能,Excel功能非常強大,甚至可以完成所有的統計分析工作!但是我也常說,有能力把Excel玩成統計工具不如專門學會統計軟體;

2、SPSS軟體:當前版本是18,名字也改成了PASW Statistics;我從3.0開始Dos環境下編程分析,到現在版本的變遷也可以看出SPSS社會科學統計軟體包的變化,從重視醫學、化學等開始越來越重視商業分析,現在已經成為了預測分析軟體。

最後說表現層的軟體。一般來說表現層的軟體都是很實用的工具。表現層的軟體就是下面提到的內容。

1、PowerPoint軟體:大部分人都是用PPT寫報告。

2、Visio、SmartDraw軟體:這些都是非常好用的流程圖、營銷圖表、地圖等,而且從這里可以得到很多零件;

3、Swiff Chart軟體:製作圖表的軟體,生成的是Flash

E. 如何處理數據問題是關鍵

關鍵技術可能不是某一方面的,要從多方面來解決,並行計算,內存計算,高性能IO等等。譬如國內永洪科技的實時大數據BI。從具體底層技術來說。

有四方面,也代表了部分通用大數據底層技術:
Z-Suite具有高性能的大數據分析能力,她完全摒棄了向上升級(Scale-Up),全面支持橫向擴展(Scale-Out)。Z-Suite主要通過以下核心技術來支撐PB級的大數據:

跨粒度計算(In-DatabaseComputing)
Z-Suite支持各種常見的匯總,還支持幾乎全部的專業統計函數。得益於跨粒度計算技術,Z-Suite數據分析引擎將找尋出最優化的計算方案,繼而把所有開銷較大的、昂貴的計算都移動到數據存儲的地方直接計算,我們稱之為庫內計算(In-Database)。這一技術大大減少了數據移動,降低了通訊負擔,保證了高性能數據分析。

並行計算(MPP Computing)
Z-Suite是基於MPP架構的商業智能平台,她能夠把計算分布到多個計算節點,再在指定節點將計算結果匯總輸出。Z-Suite能夠充分利用各種計算和存儲資源,不管是伺服器還是普通的PC,她對網路條件也沒有嚴苛的要求。作為橫向擴展的大數據平台,Z-Suite能夠充分發揮各個節點的計算能力,輕松實現針對TB/PB級數據分析的秒級響應。

列存儲 (Column-Based)
Z-Suite是列存儲的。基於列存儲的數據集市,不讀取無關數據,能降低讀寫開銷,同時提高I/O 的效率,從而大大提高查詢性能。另外,列存儲能夠更好地壓縮數據,一般壓縮比在5 -10倍之間,這樣一來,數據佔有空間降低到傳統存儲的1/5到1/10 。良好的數據壓縮技術,節省了存儲設備和內存的開銷,卻大大了提升計算性能。

內存計算
得益於列存儲技術和並行計算技術,Z-Suite能夠大大壓縮數據,並同時利用多個節點的計算能力和內存容量。一般地,內存訪問速度比磁碟訪問速度要快幾百倍甚至上千倍。通過內存計算,CPU直接從內存而非磁碟上讀取數據並對數據進行計算。內存計算是對傳統數據處理方式的一種加速,是實現大數據分析的關鍵應用技術。

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