大数据概念

1、什么是大数据

基本概念

《数据处理》

在互联网技术发展到现今阶段，大量日常、工作等事务产生的数据都已经信息化，人类产生的数据量相比以前有了爆炸式的增长，以前的传统的数据处理技术已经无法胜任，需求催生技术，一套用来处理海量数据的软件工具应运而生，这就是大数据！

 

处理海量数据的核心技术：

海量数据存储：分布式

海量数据运算：分布式

 

这些核心技术的实现是不需要用户从零开始造*的

存储和运算，都已经有大量的成熟的框架来用

 

存储框架：

hdfs——分布式文件存储系统（hadoop中的存储框架）

hbase——分布式数据库系统

kafka——分布式消息缓存系统(实时流式数据处理场景中应用广泛)

 

运算框架：（要解决的核心问题就是帮用户将处理逻辑在很多机器上并行）

mapreduce—— 离线批处理/hadoop中的运算框架

spark —— 离线批处理/实时流式计算

storm —— 实时流式计算

 

辅助类的工具（解放大数据工程师的一些繁琐工作）：

    hive —— 数据仓库工具：可以接收sql，翻译成mapreduce或者spark程序运行

flume——数据采集

sqoop——数据迁移

elastic search —— 分布式的搜索引擎

.......

 

 

换个角度说，大数据是：

1、有海量的数据

2、有对海量数据进行挖掘的需求

3、有对海量数据进行挖掘的软件工具（hadoop、spark、storm、flink、tez、impala......）

 

 

 

大数据在现实生活中的具体应用

数据处理的最典型应用：公司的产品运营情况分析

 

电商推荐系统：基于海量的浏览行为、购物行为数据，进行大量的算法模型的运算，得出各类推荐结论，以供电商网站页面来为用户进行商品推荐

 

 

精准广告推送系统：基于海量的互联网用户的各类数据，统计分析，进行用户画像（得到用户的各种属性标签），然后可以为广告主进行有针对性的精准的广告投放

 

 

 

 

2、什么是hadoop

hadoop中有3个核心组件：

分布式文件系统：hdfs —— 实现将文件分布式存储在很多的服务器上

分布式运算编程框架：mapreduce —— 实现在很多机器上分布式并行运算

分布式资源调度平台：yarn —— 帮用户调度大量的mapreduce程序，并合理分配运算资源

 

 

 

3、hdfs整体运行机制

hdfs：分布式文件系统

hdfs有着文件系统共同的特征：

1、有目录结构，顶层目录是：  /

2、系统中存放的就是文件

3、系统可以提供对文件的：创建、删除、修改、查看、移动等功能

 

 

hdfs跟普通的单机文件系统有区别：

1、单机文件系统中存放的文件，是在一台机器的操作系统中

2、hdfs的文件系统会横跨n多的机器

3、单机文件系统中存放的文件，是在一台机器的磁盘上

4、hdfs文件系统中存放的文件，是落在n多机器的本地单机文件系统中（hdfs是一个基于linux本地文件系统之上的文件系统）

 

hdfs的工作机制：

1、客户把一个文件存入hdfs，其实hdfs会把这个文件切块后，分散存储在n台linux机器系统中（负责存储文件块的角色：data node）<准确来说：切块的行为是由客户端决定的>

 

 

2、一旦文件被切块存储，那么，hdfs中就必须有一个机制，来记录用户的每一个文件的切块信息，及每一块的具体存储机器（负责记录块信息的角色是：name node）

 

3、为了保证数据的安全性，hdfs可以将每一个文件块在集群中存放多个副本（到底存几个副本，是由当时存入该文件的客户端指定的）

 

 

综述：一个hdfs系统，由一台运行了namenode的服务器，和n台运行了datanode的服务器组成！

 

 

 

 

 

 

 

 

4、搭建hdfs分布式集群

4.1 hdfs集群组成结构：

 

 

4.2 安装hdfs集群的具体步骤：

一、首先需要准备n台linux服务器

学习阶段，用虚拟机即可！

先准备4台虚拟机：1个namenode节点  + 3 个datanode 节点

 

二、修改各台机器的主机名和ip地址

主机名：hdp-01  对应的ip地址：192.168.33.61

主机名：hdp-02  对应的ip地址：192.168.33.62

主机名：hdp-03  对应的ip地址：192.168.33.63

主机名：hdp-04  对应的ip地址：192.168.33.64

 

 

 

三、从windows中用crt软件进行远程连接

在windows中将各台linux机器的主机名配置到的windows的本地域名映射文件中：

c:/windows/system32/drivers/etc/hosts

192.168.33.61 hdp-01

192.168.33.62 hdp-02

192.168.33.63 hdp-03

192.168.33.64 hdp-04

 

 

用crt连接上后，修改一下crt的显示配置（字号，编码集改为utf-8）：

 

 

四、配置linux服务器的基础软件环境

 

l  防火墙

关闭防火墙：service iptables stop 

关闭防火墙自启： chkconfig iptables off

 

l  安装jdk：（hadoop体系中的各软件都是java开发的）

1)         利用alt+p 打开sftp窗口，然后将jdk压缩包拖入sftp窗口

2)         然后在linux中将jdk压缩包解压到/root/apps 下

3)         配置环境变量：java_home   path

vi /etc/profile   在文件的最后，加入：

export java_home=/root/apps/jdk1.8.0_60

export path=$path:$java_home/bin

4)         修改完成后，记得 source /etc/profile使配置生效

5)         检验：在任意目录下输入命令： java -version 看是否成功执行

6)         将安装好的jdk目录用scp命令拷贝到其他机器

7)         将/etc/profile配置文件也用scp命令拷贝到其他机器并分别执行source命令

 

l  集群内主机的域名映射配置

在hdp-01上，vi /etc/hosts

127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.33.61   hdp-01

192.168.33.62   hdp-02

192.168.33.63   hdp-03

192.168.33.64   hdp-04

然后，将hosts文件拷贝到集群中的所有其他机器上

scp /etc/hosts hdp-02:/etc/

scp /etc/hosts hdp-03:/etc/

scp /etc/hosts hdp-04:/etc/

 

补充 提示:

如果在执行scp命令的时候，提示没有scp命令，则可以配置一个本地yum源来安装 1、先在虚拟机中配置cdrom为一个centos的安装镜像iso文件 2、在linux系统中将光驱挂在到文件系统中（某个目录） 3、mkdir /mnt/cdrom 4、mount -t iso9660 -o loop /dev/cdrom /mnt/cdrom 5、检验挂载是否成功： ls /mnt/cdrom 6、3、配置yum的仓库地址配置文件 7、yum的仓库地址配置文件目录： /etc/yum.repos.d 8、先将自带的仓库地址配置文件批量更名：     9、然后，拷贝一个出来进行修改     10、修改完配置文件后，再安装scp命令： 11、yum install openssh-clients -y

 

 

l  五、安装hdfs集群

1、上传hadoop安装包到hdp-01

 

2、修改配置文件

要点提示	核心配置参数： 1)         指定hadoop的默认文件系统为：hdfs 2)         指定hdfs的namenode节点为哪台机器 3)         指定namenode软件存储元数据的本地目录 4)         指定datanode软件存放文件块的本地目录

 

hadoop的配置文件在：/root/apps/hadoop安装目录/etc/hadoop/

 

1) 修改hadoop-env.sh

export java_home=/root/apps/jdk1.8.0_60

 

2) 修改core-site.xml

<configuration>

<property>

<name>fs.defaultfs</name>

<value>hdfs://hdp-01:9000</value>

</property>

</configuration>

 

3) 修改hdfs-site.xml

<configuration>

<property>

<name>dfs.namenode.name.dir</name>

<value>/root/hdpdata/name/</value>

</property>

 

<property>

<name>dfs.datanode.data.dir</name>

<value>/root/hdpdata/data</value>

</property>

 

<property>

<name>dfs.namenode.secondary.http-address</name>

<value>hdp-02:50090</value>

</property>

 

</configuration>

 

4) 拷贝整个hadoop安装目录到其他机器

scp -r /root/apps/hadoop-2.8.1  hdp-02:/root/apps/

scp -r /root/apps/hadoop-2.8.1  hdp-03:/root/apps/

scp -r /root/apps/hadoop-2.8.1  hdp-04:/root/apps/

 

 

 

5) 启动hdfs

 

所谓的启动hdfs，就是在对的机器上启动对的软件

要点 提示：

要运行hadoop的命令，需要在linux环境中配置hadoop_home和path环境变量 vi /etc/profile export java_home=/root/apps/jdk1.8.0_60 export hadoop_home=/root/apps/hadoop-2.8.1 export path=$path:$java_home/bin:$hadoop_home/bin:$hadoop_home/sbin

 

 

首先，初始化namenode的元数据目录

要在hdp-01上执行hadoop的一个命令来初始化namenode的元数据存储目录

hadoop namenode -format

l  创建一个全新的元数据存储目录

l  生成记录元数据的文件fsimage

l  生成集群的相关标识：如：集群id——clusterid

 

然后，启动namenode进程（在hdp-01上）

hadoop-daemon.sh start namenode

启动完后，首先用jps查看一下namenode的进程是否存在

 

然后，在windows中用浏览器访问namenode提供的web端口：50070

http://hdp-01:50070

 

然后，启动众datanode们（在任意地方）

hadoop-daemon.sh start datanode

 

 

6) 用自动批量启动脚本来启动hdfs

1)         先配置hdp-01到集群中所有机器（包含自己）的免密登陆

2)         配完免密后，可以执行一次  ssh 0.0.0.0

3)         修改hadoop安装目录中/etc/hadoop/slaves（把需要启动datanode进程的节点列入）

hdp-01

hdp-02

hdp-03

hdp-04

 

4)         在hdp-01上用脚本：start-dfs.sh 来自动启动整个集群

5)         如果要停止，则用脚本：stop-dfs.sh

5、hdfs的客户端操作

客户端的理解

hdfs的客户端有多种形式：

1、网页形式

2、命令行形式

3、客户端在哪里运行，没有约束，只要运行客户端的机器能够跟hdfs集群联网

 

文件的切块大小和存储的副本数量，都是由客户端决定！

所谓的由客户端决定，是通过配置参数来定的

hdfs的客户端会读以下两个参数，来决定切块大小、副本数量：

切块大小的参数： dfs.blocksize

副本数量的参数： dfs.replication

 

上面两个参数应该配置在客户端机器的hadoop目录中的hdfs-site.xml中配置

<property>

<name>dfs.blocksize</name>

<value>64m</value>

</property>

 

<property>

<name>dfs.replication</name>

<value>2</value>

</property>

 

 

 

hdfs客户端的常用操作命令

1、上传文件到hdfs中

hadoop fs -put /本地文件  /aaa

 

2、下载文件到客户端本地磁盘

hadoop fs -get /hdfs中的路径   /本地磁盘目录

 

3、在hdfs中创建文件夹

hadoop fs -mkdir  -p /aaa/xxx

 

 

4、移动hdfs中的文件（更名）

hadoop fs -mv /hdfs的路径1  /hdfs的另一个路径2

 

复制hdfs中的文件到hdfs的另一个目录

hadoop fs -cp /hdfs路径_1  /hdfs路径_2

 

 

5、删除hdfs中的文件或文件夹

hadoop fs -rm -r /aaa

 

 

6、查看hdfs中的文本文件内容

hadoop fs -cat /demo.txt

hadoop fs -tail -f /demo.txt