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大数据如何处理pb级数据

发布时间:2024-07-26 00:35:28

A. 大数据分析一般用什么工具分析_大数据的分析工具主要有哪些

在大数据处理分析过程中常用的六大工具:

1、Hadoop

Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架。但是Hadoop是以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行处理的。Hadoop是可靠的,因为它假设计算元素和存储会失败,因此它维护多个工作数据副本,确保能够针对失败的节点重新分布处理。Hadoop是高效的,因为它以并行的方式工作,通过并行处理加快处理速度。Hadoop还是可伸缩的,能够处理PB级数据。此外,Hadoop依赖于社区服务器,因此它的成本比较低,任何人都可以使用。

2、HPCC

HPCC,HighPerformanceComputingand(高性能计算与通信)的缩写。1993年,由美国科学、工程、技术联邦协调理事会向国会提交了“重大挑战项目:高性能计算与通信”的报告,也就是被称为HPCC计划的报告,即美国总统科学战略项目,其目的是通过加强研究与开发解决一批重要的科学与技术挑战问题。HPCC是美国实施信息高速公路而上实施的指槐芦计划,该计划的实施将耗资百亿美元,其主要目标要达到:开发可扩展的计算系统及相关软件,以支持太位级网络传输性能,开发千兆比特网络技术,扩展研究和教育机构及网络连接能力。

3、Storm

Storm是自由的开源软件,一个分布式的、容错的实时计算系统。Storm可以非常可靠的处理庞大的数据流,用于处理Hadoop的批量数据。Storm很简单,支持许多种编程语言,使用起来非常有趣明余。

4、ApacheDrill

为了帮助企业用户寻找更为有效、加快Hadoop数据查询的方法,Apache软件基金会近日发起了一项名为“Drill”的开源项目。ApacheDrill实现了Google'sDremel.

据Hadoop厂商MapR公司产品经理TomerShiran介绍,“Drill”已经作为Apache孵化器项目来运作,将面向全球软件工程师持续推广。

5、RapidMiner

RapidMiner是世界领先的数据挖掘解决方案,在一个非常大的程度上有着先进技术。它数据挖掘任务涉及范围广泛,包括各种数据艺术,能简化数据挖掘过程的设计和评价。

6、PentahoBI

PentahoBI平台不同于传统的BI产品,它是一个以流程为中心的,面向解决方案(Solution)的框架。其目的在于将一系列企业级BI产品、开源软件、API等等组件集成起来,方便商务智能应用的开发。它的出现,使得一系列的面向商务智能的独立产品如Jfree、Quartz等等,能够集成在一起,构成一项项复杂的、完整的商务智能解决方案。

1、大数据是一个含义广泛的术语,是指数据集,如此庞大而复杂的,他们需要专门设计的硬件和软件工具进行处理。该数据集通常是万亿或EB的大小。

2、这些数据集收集自各种各样的来源:

a、传感器、气候信息、公开的信息、如杂志、报纸、文章。

b、大数据产生的其他例子包括购买交易记录、网络日志、病历、事监控、视频和图像档案、及大型电子商务。

c、大数据分析是在研究大量的数据的过程中寻找模式,相关性和其他唯带有用的信息,可以帮助企业更好地适应变化,并做出更明智的决策。

B. 大数据的核心技术有哪些

大数据技术的体系庞大且复杂,基础的技术包含数据的采集、数据预处理、分布式存储、数据库、数据仓库、机器学习、并行计算、可视化等。

1、数据采集与预处理:

Flume NG实时日志收集系统,支持在日志系统中定制各类数据发送方,用于收集数据;

Zookeeper是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,提供数据同步服务。

2、数据存储:

Hadoop作为一个开源的框架,专为离线和大规模数据分析而设计,HDFS作为其核心的存储引擎,已被广泛用于数据存储。

HBase,是一个分布式的、面向列的开源数据库,可以认为是hdfs的封装,本质是数据存储、NoSQL数据库。

3、数据清洗:MapRece作为Hadoop的查询引擎,用于大规模数据集的并行计算

4、数据查询分析:

Hive的核心工作就是把SQL语句翻译成MR程序,可以将结构化的数据映射为一张数据库表,并提供 HQL(Hive SQL)查询功能。

Spark 启用了内存分布数据集,除了能够提供交互式查询外,它还可以优化迭代工作负载。

5、数据可视化:对接一些BI平台,将分析得到的数据进行可视化,用于指导决策服务。

C. 如何为大数据处理构建高性能Hadoop集群

越来越多的企业开始使用Hadoop来对大数据进行处理分析,但Hadoop集群的整体性能却取决于CPU、内存、网络以及存储之间的性能平衡。而在这篇文章中,我们将探讨如何为Hadoop集群构建高性能网络,这是对大数据进行处理分析的关键所在。

关于Hadoop

“大数据”是松散的数据集合,海量数据的不断增长迫使企业需要通过一种新的方式去管理。大数据是结构化或非结构化的多种数据类型的大集合。而 Hadoop则是Apache发布的软件架构,用以分析PB级的非结构化数据,并将其转换成其他应用程序可管理处理的形式。Hadoop使得对大数据处理成为可能,并能够帮助企业可从客户数据之中发掘新的商机。如果能够进行实时处理或者接近实时处理,那么其将为许多行业的用户提供强大的优势。

Hadoop是基于谷歌的MapRece和分布式文件系统原理而专门设计的,其可在通用的网络和服务器硬件上进行部署,并使之成为计算集群。

Hadoop模型

Hadoop的工作原理是将一个非常大的数据集切割成一个较小的单元,以能够被查询处理。同一个节点的计算资源用于并行查询处理。当任务处理结束后,其处理结果将被汇总并向用户报告,或者通过业务分析应用程序处理以进行进一步分析或仪表盘显示。

为了最大限度地减少处理时间,在此并行架构中,Hadoop“moves jobs to data”,而非像传统模式那样“moving data to jobs”。这就意味着,一旦数据存储在分布式系统之中,在实时搜索、查询或数据挖掘等操作时,如访问本地数据,在数据处理过程中,各节点之间将只有一个本地查询结果,这样可降低运营开支。

Hadoop的最大特点在于其内置的并行处理和线性扩展能力,提供对大型数据集查询并生成结果。在结构上,Hadoop主要有两个部分:

Hadoop分布式文件系统(HDFS)将数据文件切割成数据块,并将其存储在多个节点之内,以提供容错性和高性能。除了大量的多个节点的聚合I/O,性能通常取决于数据块的大小——如128MB。而传统的Linux系统下的较为典型的数据块大小可能是4KB。

MapRece引擎通过JobTracker节点接受来自客户端的分析工作,采用“分而治之”的方式来将一个较大的任务分解成多个较小的任务,然后分配给各个TaskTrack节点,并采用主站/从站的分布方式(具体如下图所示):

Hadoop系统有三个主要的功能节点:客户机、主机和从机。客户机将数据文件注入到系统之中,从系统中检索结果,以及通过系统的主机节点提交分析工作等。主机节点有两个基本作用:管理分布式文件系统中各节点以及从机节点的数据存储,以及管理Map/Rece从机节点的任务跟踪分配和任务处理。数据存储和分析处理的实际性能取决于运行数据节点和任务跟踪器的从机节点性能,而这些从机节点则由各自的主机节点负责沟通和控制。从节点通常有多个数据块,并在作业期间被分配处理多个任务。

部署实施Hadoop

各个节点硬件的主要要求是市县计算、内存、网络以及存储等四个资源的平衡。目前常用的并被誉为“最佳”的解决方案是采用相对较低成本的旧有硬件,部署足够多的服务器以应对任何可能的故障,并部署一个完整机架的系统。

Hadoop模式要求服务器与SAN或者NAS进行直接连接存储(DAS)。采用DAS主要有三个原因,在标准化配置的集群中,节点的缩放数以千计,随着存储系统的成本、低延迟性以及存储容量需求不断提高,简单配置和部署个主要的考虑因素。随着极具成本效益的1TB磁盘的普及,可使大型集群的TB级数据存储在DAS之上。这解决了传统方法利用SAN进行部署极其昂贵的困境,如此多的存储将使得Hadoop和数据存储出现一个令人望而却步的起始成本。有相当大一部分用户的Hadoop部署构建都是采用大容量的DAS服务器,其中数据节点大约1-2TB,名称控制节点大约在1-5TB之间,具体如下图所示:

来源:Brad Hedlund, DELL公司

对于大多数的Hadoop部署来说,基础设施的其他影响因素可能还取决于配件,如服务器内置的千兆以太网卡或千兆以太网交换机。上一代的CPU和内存等硬件的选择,可根据符合成本模型的需求,采用匹配数据传输速率要求的千兆以太网接口来构建低成本的解决方案。采用万兆以太网来部署Hadoop也是相当不错的选择。

万兆以太网对Hadoop集群的作用

千兆以太网的性能是制约Hadoop系统整体性能的一个主要因素。使用较大的数据块大小,例如,如果一个节点发生故障(甚至更糟,整个机架宕机),那么整个集群就需要对TB级的数据进行恢复,这就有可能会超过千兆以太网所能提供的网络带宽,进而使得整个集群性能下降。在拥有成千上万个节点的大型集群中,当运行某些需要数据节点之间需要进行中间结果再分配的工作负载时,在系统正常运行过程中,某个千兆以太网设备可能会遭遇网络拥堵。

每一个Hadoop数据节点的目标都必须实现CPU、内存、存储和网络资源的平衡。如果四者之中的任意一个性能相对较差的话,那么系统的潜在处理能力都有可能遭遇瓶颈。添加更多的CPU和内存组建,将影响存储和网络的平衡,如何使Hadoop集群节点在处理数据时更有效率,减少结果,并在Hadoop集群内添加更多的HDFS存储节点。

幸运的是,影响CPU和内存发展的摩尔定律,同样也正影响着存储技术(TB级容量的磁盘)和以太网技术(从千兆向万兆甚至更高)的发展。预先升级系统组件(如多核处理器、每节点5-20TB容量的磁盘,64-128GB内存),万兆以太网卡和交换机等网络组件是重新平衡资源最合理的选择。万兆以太网将在Hadoop集群证明其价值,高水平的网络利用率将带来效益更高的带宽。下图展示了Hadoop集群与万兆以太网的连接:

许多企业级数据中心已经迁移到10GbE网络,以实现服务器整合和服务器虚拟化。随着越来越多企业开始部署Hadoop,他们发现他们完全不必要大批量部署1U的机架服务器,而是部署更少,但性能更高的服务器,以方便扩展每个数据节点所能运行的任务数量。很多企业选择部署2U或4U的服务器(如戴尔 PowerEdge C2100),每个节点大约12-16个核心以及24TB存储容量。在这种环境下的合理选择是充分利用已经部署的10GbE设备和Hadoop集群中的 10GbE网卡。

在日常的IT环境中构建一个简单的Hadoop集群。可以肯定的是,尽管有很多细节需要微调,但其基础是非常简单的。构建一个计算、存储和网络资源平衡的系统,对项目的成功至关重要。对于拥有密集节点的Hadoop集群而言,万兆以太网能够为计算和存储资源扩展提供与之相匹配的能力,且不会导致系统整体性能下降。

D. 大数据分析一般用什么工具分析

大数据分析的前瞻性使得很多公司以及企业都开始使用大数据分析对公司的决策做出帮助,而大数据分析是去分析海量的数据,所以就不得不借助一些工具去分析大数据,。一般来说,数据分析工作中都是有很多层次的,这些层次分别是数据存储层、数据报表层、数据分析层、数据展现层。对于不同的层次是有不同的工具进行工作的。下面小编就对大数据分析工具给大家好好介绍一下。

首先我们从数据存储来讲数据分析的工具。我们在分析数据的时候首先需要存储数据,数据的存储是一个非常重要的事情,如果懂得数据库技术,并且能够操作好数据库技术,这就能够提高数据分析的效率。而数据存储的工具主要是以下的工具。

1、MySQL数据库,这个对于部门级或者互联网的数据库应用是必要的,这个时候关键掌握数据库的库结构和SQL语言的数据查询能力。

2、SQL Server的最新版本,对中小企业,一些大型企业也可以采用SQL Server数据库,其实这个时候本身除了数据存储,也包括了数据报表和数据分析了,甚至数据挖掘工具都在其中了。

3、DB2,Oracle数据库都是大型数据库了,主要是企业级,特别是大型企业或者对数据海量存储需求的就是必须的了,一般大型数据库公司都提供非常好的数据整合应用平台;

接着说数据报表层。一般来说,当企业存储了数据后,首先要解决报表的问题。解决报表的问题才能够正确的分析好数据库。关于数据报表所用到的数据分析工具就是以下的工具。

1、Crystal Report水晶报表,Bill报表,这都是全球最流行的报表工具,非常规范的报表设计思想,早期商业智能其实大部分人的理解就是报表系统,不借助IT技术人员就可以获取企业各种信息——报表。

2、Tableau软件,这个软件是近年来非常棒的一个软件,当然它已经不是单纯的数据报表软件了,而是更为可视化的数据分析软件,因为很多人经常用它来从数据库中进行报表和可视化分析。

第三说的是数据分析层。这个层其实有很多分析工具,当然我们最常用的就是Excel,我经常用的就是统计分析和数据挖掘工具;

1、Excel软件,首先版本越高越好用这是肯定的;当然对Excel来讲很多人只是掌握了5%Excel功能,Excel功能非常强大,甚至可以完成所有的统计分析工作!但是我也常说,有能力把Excel玩成统计工具不如专门学会统计软件;

2、SPSS软件:当前版本是18,名字也改成了PASW Statistics;我从3.0开始Dos环境下编程分析,到现在版本的变迁也可以看出SPSS社会科学统计软件包的变化,从重视医学、化学等开始越来越重视商业分析,现在已经成为了预测分析软件。

最后说表现层的软件。一般来说表现层的软件都是很实用的工具。表现层的软件就是下面提到的内容。

1、PowerPoint软件:大部分人都是用PPT写报告。

2、Visio、SmartDraw软件:这些都是非常好用的流程图、营销图表、地图等,而且从这里可以得到很多零件;

3、Swiff Chart软件:制作图表的软件,生成的是Flash

E. 如何处理数据问题是关键

关键技术可能不是某一方面的,要从多方面来解决,并行计算,内存计算,高性能IO等等。譬如国内永洪科技的实时大数据BI。从具体底层技术来说。

有四方面,也代表了部分通用大数据底层技术:
Z-Suite具有高性能的大数据分析能力,她完全摒弃了向上升级(Scale-Up),全面支持横向扩展(Scale-Out)。Z-Suite主要通过以下核心技术来支撑PB级的大数据:

跨粒度计算(In-DatabaseComputing)
Z-Suite支持各种常见的汇总,还支持几乎全部的专业统计函数。得益于跨粒度计算技术,Z-Suite数据分析引擎将找寻出最优化的计算方案,继而把所有开销较大的、昂贵的计算都移动到数据存储的地方直接计算,我们称之为库内计算(In-Database)。这一技术大大减少了数据移动,降低了通讯负担,保证了高性能数据分析。

并行计算(MPP Computing)
Z-Suite是基于MPP架构的商业智能平台,她能够把计算分布到多个计算节点,再在指定节点将计算结果汇总输出。Z-Suite能够充分利用各种计算和存储资源,不管是服务器还是普通的PC,她对网络条件也没有严苛的要求。作为横向扩展的大数据平台,Z-Suite能够充分发挥各个节点的计算能力,轻松实现针对TB/PB级数据分析的秒级响应。

列存储 (Column-Based)
Z-Suite是列存储的。基于列存储的数据集市,不读取无关数据,能降低读写开销,同时提高I/O 的效率,从而大大提高查询性能。另外,列存储能够更好地压缩数据,一般压缩比在5 -10倍之间,这样一来,数据占有空间降低到传统存储的1/5到1/10 。良好的数据压缩技术,节省了存储设备和内存的开销,却大大了提升计算性能。

内存计算
得益于列存储技术和并行计算技术,Z-Suite能够大大压缩数据,并同时利用多个节点的计算能力和内存容量。一般地,内存访问速度比磁盘访问速度要快几百倍甚至上千倍。通过内存计算,CPU直接从内存而非磁盘上读取数据并对数据进行计算。内存计算是对传统数据处理方式的一种加速,是实现大数据分析的关键应用技术。

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