学习Hadoop之MapReduce笔记

MapReduce最简单的例子

如下图所示,假如我们要计算一份海报的数据,那么我们应该怎么快速计算出结果呢?

首先,我们要知道的是,我们对于一份非常大的文件上传到我们的HDFS分布式系统上时,它已经不是一个文件了,而是被物理分割成了很多份,至于被分成多少块那就要看文件的大小了,假如文件的大小是1g,HDFS默认的Block Size(区块)大小是128M,那么1g的文件就被分成了8个区块,每个区块对应一个Mapper,8个区块对应着8个Mapper,每个Mapper执行完自己任务之后把结果传到Reducer ,等Mapper执行完毕之后Reducer把八个子结果综合起来就是我们要的最后结果。

我们以下面这个简单的例子来说,假如我们要计算1+5+7+3+4+9+3+5+6的值,我们为了快速计算,先把1+5+7、3+4+9、3+5+6 分成三个区块,这三个区块分别用三台电脑来计算,每台电脑都相当于一个Map,当三台电脑各自计算完自己分到的数字之和后传到Reducer,Reducer再把三个Map计算出来的中间值13、16、14相加,这样就可以得到最终结果43,这就是简单的MapRdeuce原理。

hadoop map端数据存储 hadoop中mapreduce实例_hadoop map端数据存储

MapReduce概述

  • Mapreduce 作业是一种大规模数据集的并行计算的编程模型,我们可以将HDFS中存放的海量数据,通过MapReduce作业进行计算,得到目标数据。
  • MR由两个阶段组成:Map和Reduce,用户只需要实现map()和reduce() 两个函数,即可实现分布式计算,非常简单。
  • 这两个函数的形参是key、value对,表示函数的输入信息。

MapReduce架构

在Hadoop2.0中MapReduce是运行在Yarn之上的,Yarn的老大是ResourceManager,小弟是NodeManager,ResourceManager用来管理资源的分配调度,NodeManager负责做具体的事情,那么对于分布式处理来说,框架的原理是什么呢?

第1步

Client端会把可运行的Jar包先上传到HDFS分布式系统,那么大家有可能会问既然ResourceManager是资源管理者,那么为什么不把资源直接上传到ResourceManager上呢?这是因为每一个可运行的Jar包都可能包含很多依赖的内容,资源所占的大小可能很大,当成千上万个运行资源都上传到ResourceManager时势必会导致ResourceManager崩溃,而我们的HDFS分布式系统则刚好就是用来处理大数据的,它可以处理海量数据,当然也就可以存储运行所需要的资源文件了。因此我们把资源都上传到HDFS分布式系统上。

第2步

Client把在HDFS上的存储信息列表发送给ResourceManager,存储信息包括文件的大小,文件在HDFS系统上存放的路径,该文件被物理分割成了几块,每个块分别放在了什么位置等信息。

第3步

ResourceManager和NodeManager之间是通过心跳机制来保持联系的,就是NodeManager每隔一段时间就要向ResourceManager报告一下自己还活着的信息,如果ResourceManager长期得不到NodeManager的信息,那么就认为该NodeManager已经挂掉了,需要再启动一台设备做为NodeManager。那么我们思考一下,我们是让ResourceManager把主动把任务下发给各个NodeManager好呢还是NodeManager主动向ResourceManager领任务好呢?我想大家肯定很明确的就会做出答复:那就是NodeManager主动向ResourceManager领取任务的方式比较好,因为这样可以大大减轻ResourceManager做为管理者的压力。

第4步

NodeManager向ResourceManager领取到任务后便通过HTTP协议从HDFS系统上下载运行所需要的资源,NodeManager当中一个Block块对应着一个Map,每个Map处理一个块的内容,当所有Map都处理完之后再通过Reducer进行合并。

第5步

NodeManager把处理好的内容再上传给HDFS分布式系统,从而完成了整个流程。

hadoop map端数据存储 hadoop中mapreduce实例_HDFS_02

上面我们说了MapReduce的架构,接下来我们具体来看一下MapReduce的原理,也就是NodeManager当中具体发生了什么,如下图所示。我们看页面左下角,我们发现一个file文件有可能被物理切分成block1、block2…blockN个块,一个块又被切分成了两个切片,每个切片对应着一个MapperTask,每个Mapper把处理后的结果(Map)传给shuffle处理,shuffle处理完之后再交给Reducer进行处理,Reducer处理完之后把处理结果写到结果文件当中,每个Reducer对应一个结果文件。

hadoop map端数据存储 hadoop中mapreduce实例_HDFS_03

MapReduce的四个阶段

  • Split阶段 分片输入阶段
  • Map阶段(需要编码)
  • Shuffle阶段
  • Reduce阶段(需要编码)

从分片输入到map

block块的大小:

Hadoop1.x默认大小是64MB

Hadoop2.x默认大小是128MB

可以在hdfs-site.xml设置参数:dfs.block.size

分片输入阶段 split