Hbase数据管理
Hbase就是Hadoop database。与传统的mysql、oracle究竟有什么差别。即列式数据与行式数据由什么区别。NoSql数据库与传统关系型数据由什么区别:
Hbase VS Oracle
1、 Hbase适合大量插入同时又有读的情况。输入一个Key获取一个value或输入一些key获得一些value。
2、 Hbase的瓶颈是硬盘传输速度。Hbase的操作,它可以往数据里面insert,也可以update一些数据,但update的实际上也是insert,只是插入一个新的时间戳的一行。Delete数据,也是insert,只是insert一行带有delete标记的一行。Hbase的所有操作都是追加插入操作。Hbase是一种日志集数据库。它的存储方式,像是日志文件一样。它是批量大量的往硬盘中写,通常都是以文件形式的读写。这个读写速度,就取决于硬盘与机器之间的传输有多快。而Oracle的瓶颈是硬盘寻道时间。它经常的操作时随机读写。要update一个数据,先要在硬盘中找到这个block,然后把它读入内存,在内存中的缓存中修改,过段时间再回写回去。由于你寻找的block不同,这就存在一个随机的读。硬盘的寻道时间主要由转速来决定的。而寻道时间,技术基本没有改变,这就形成了寻道时间瓶颈。
3、 Hbase中数据可以保存许多不同时间戳的版本(即同一数据可以复制许多不同的版本,准许数据冗余,也是优势)。数据按时间排序,因此Hbase特别适合寻找按照时间排序寻找Top n的场景。找出某个人最近浏览的消息,最近写的N篇博客,N种行为等等,因此Hbase在互联网应用非常多。
4、 Hbase的局限。只能做很简单的Key-value查询。它适合有高速插入,同时又有大量读的操作场景。而这种场景又很极端,并不是每一个公司都有这种需求。在一些公司,就是普通的OLTP(联机事务处理)随机读写。在这种情况下,Oracle的可靠性,系统的负责程度又比Hbase低一些。而且Hbase局限还在于它只有主键索引,因此在建模的时候就遇到了问题。比如,在一张表中,很多的列我都想做某种条件的查询。但却只能在主键上建快速查询。所以说,不能笼统的说那种技术有优势。
5、 Oracle是行式数据库,而Hbase是列式数据库。列式数据库的优势在于数据分析这种场景。数据分析与传统的OLTP的区别。数据分析,经常是以某个列作为查询条件,返回的结果也经常是某一些列,不是全部的列。在这种情况下,行式数据库反应的性能就很低效。
行式数据库:Oracle为例,数据文件的基本组成单位:块/页。块中数据是按照一行行写入的。这就存在一个问题,当我们要读一个块中的某些列的时候,不能只读这些列,必须把这个块整个的读入内存中,再把这些列的内容读出来。换句话就是:为了读表中的某些列,必须要把整个表的行全部读完,才能读到这些列。这就是行数据库最糟糕的地方。
列式数据库:是以列作为元素存储的。同一个列的元素会挤在一个块。当要读某些列,只需要把相关的列块读到内存中,这样读的IO量就会少很多。通常,同一个列的数据元素通常格式都是相近的。这就意味着,当数据格式相近的时候,数据就可以做大幅度的压缩。所以,列式数据库在数据压缩方面有很大的优势,压缩不仅节省了存储空间,同时也节省了IO。(这一点,可利用在当数据达到百万、千万级别以后,数据查询之间的优化,提高性能,示场景而定)
Hive数据管理
Hive是建立在Hadoop上的数据仓库基础架构。它提供了一系列的工具,用来进行数据提取、转换、加载,这是一种可以存储、查询和分析存储在Hadoop中的大规模数据机制。可以把Hadoop下结构化数据文件映射为一张成Hive中的表,并提供类sql查询功能,除了不支持更新、索引和事务,sql其它功能都支持。可以将sql语句转换为MapReduce任务进行运行,作为sql到MapReduce的映射器。提供shell、JDBC/ODBC、Thrift、Web等接口。优点:成本低可以通过类sql语句快速实现简单的MapReduce统计。作为一个数据仓库,Hive的数据管理按照使用层次可以从元数据存储、数据存储和数据交换三个方面介绍。
(1)元数据存储
Hive将元数据存储在RDBMS中,有三种方式可以连接到数据库:
·内嵌模式:元数据保持在内嵌数据库的Derby,一般用于单元测试,只允许一个会话连接
·多用户模式:在本地安装Mysql,把元数据放到Mysql内
·远程模式:元数据放置在远程的Mysql数据库
(2)数据存储
首先,Hive没有专门的数据存储格式,也没有为数据建立索引,用于可以非常自由的组织Hive中的表,只需要在创建表的时候告诉Hive数据中的列分隔符和行分隔符,这就可以解析数据了。
其次,Hive中所有的数据都存储在HDFS中,Hive中包含4中数据模型:Tabel、ExternalTable、Partition、Bucket。
Table:类似与传统数据库中的Table,每一个Table在Hive中都有一个相应的目录来存储数据。例如:一个表zz,它在HDFS中的路径为:/wh/zz,其中wh是在hive-site.xml中由${hive.metastore.warehouse.dir}指定的数据仓库的目录,所有的Table数据(不含External Table)都保存在这个目录中。
Partition:类似于传统数据库中划分列的索引。在Hive中,表中的一个Partition对应于表下的一个目录,所有的Partition数据都存储在对应的目录中。例如:zz表中包含ds和city两个Partition,则对应于ds=20140214,city=beijing的HDFS子目录为:/wh/zz/ds=20140214/city=Beijing;
Buckets:对指定列计算的hash,根据hash值切分数据,目的是为了便于并行,每一个Buckets对应一个文件。将user列分数至32个Bucket上,首先对user列的值计算hash,比如,对应hash=0的HDFS目录为:/wh/zz/ds=20140214/city=Beijing/part-00000;对应hash=20的,目录为:/wh/zz/ds=20140214/city=Beijing/part-00020。
ExternalTable指向已存在HDFS中的数据,可创建Partition。和Table在元数据组织结构相同,在实际存储上有较大差异。Table创建和数据加载过程,可以用统一语句实现,实际数据被转移到数据仓库目录中,之后对数据的访问将会直接在数据仓库的目录中完成。删除表时,表中的数据和元数据都会删除。ExternalTable只有一个过程,因为加载数据和创建表是同时完成。世界数据是存储在Location后面指定的HDFS路径中的,并不会移动到数据仓库中。
(3)数据交换
·用户接口:包括客户端、Web界面和数据库接口
·元数据存储:通常是存储在关系数据库中的,如Mysql,Derby等
·Hadoop:用HDFS进行存储,利用MapReduce进行计算。
关键点:Hive将元数据存储在数据库中,如Mysql、Derby中。Hive中的元数据包括表的名字、表的列和分区及其属性、表的属性(是否为外部表)、表数据所在的目录等。
Hive的数据存储在HDFS中,大部分的查询由MapReduce完成。