标题
- 1.spark概述
- 2.Spark与MapReduce对比
- 3.Spark特点
- 4.spark的架构模块
- 5.spark的运行模式
1.spark概述
Spark是一种快速、通用、可扩展的大数据分析引擎,2009年诞生于加州大学伯克利分校AMPLab,2010年开源,2013年6月成为Apache孵化项目,2014年2月成为Apache顶级项目。目前,Spark生态系统已经发展成为一个包含多个子项目的集合,其中包含SparkSQL、Spark Streaming、 GraphX、MLlib等子项目,Spark是基于内存计算的大数据并行计算框架。Spark基于内存计算,提高了在大数据环境下数据处理的实时性,同时保证了高容错性和高可伸缩性,允许用户将Spark部署在大量廉价硬件之上,形成集群
2.Spark与MapReduce对比
Spark是一个开源的类似于Hadoop MapReduce的通用的并行计算框架,Spark基于map reduce算法实现的分布式计算,拥有Hadoop MapReduce所具有的优点;但不同于MapReduce的是Spark中的Job中间输出和结果可以保存在内存中,从而不再需要读写HDFS,因此Spark能更好地适用于数据挖掘与机器学习等需要迭代的map reduce的算法。
Spark是MapReduce的替代方案,而且兼容HDFS、Hive,可融入Hadoop的生态系统,以弥补MapReduce的不足。
3.Spark特点
1、快
(1) 与Hadoop的MapReduce相比,Spark基于内存的运算要快100倍以上,基于硬盘的运算也要快10倍以上
(2) Spark实现了高效的DAG执行引擎,可以通过基于内存来高效处理数据流。
2、易用
(1) Spark支持Java、Python和Scala的API,还支持超过80种高级算法,使用户可以快速构建不同的应用。
(2) Spark支持交互式的Python和Scala的shell,可以非常方便地在这些shell中使用Spark集群来验证解决问题的方法。
3、通用
Spark提供了统一的解决方案。Spark可以用于批处理、交互式查询(Spark SQL)、实时流处理(Spark Streaming)、机器学习(Spark MLlib)和图计算(GraphX)
4、兼容性
Spark可以非常方便地与其他的开源产品进行融合。
比如:
(1) Spark可以使用Hadoop的YARN和Apache Mesos作为它的资源管理和调度器,器,并且可以处理所有Hadoop支持的数据,包括HDFS、HBase和Cassandra等。
(2) Spark可以不依赖于第三方的资源管理和调度器,它实现了Standalone作为其内置的资源管理和调度框架,这样进一步降低了Spark的使用门槛,使得所有人都可以非常容易地部署和使用Spark。
(3) Spark还提供了在EC2上部署Standalone的Spark集群的工具。
4.spark的架构模块
1、spark的主要架构模块
Spark Core: 实现了 Spark 的基本功能,包含任务调度、内存管理、错误恢复、与存储系统交互等模块。Spark Core 中还包含了对弹性分布式数据集(resilient distributed dataset,简称RDD)的 API 定义。
Spark SQL: 是 Spark 用来操作结构化数据的程序包。通过 Spark SQL,我们可以使用 SQL 或者 Apache Hive 版本的 SQL 方言(HQL)来查询数据。Spark SQL 支持多种数据源,比 如 Hive 表、Parquet 以及 JSON 等。
Spark Streaming: 是 Spark 提供的对实时数据进行流式计算的组件。提供了用来操作数据流的 API,并且与 Spark Core 中的 RDD API 高度对应。
Spark MLlib: 提供常见的机器学习(ML)功能的程序库。包括分类、回归、聚类、协同过滤等,还提供了模型评估、数据 导入等额外的支持功能。
集群管理器: Spark 设计为可以高效地在一个计算节点到数千个计算节点之间伸缩计 算。为了实现这样的要求,同时获得最大灵活性,Spark 支持在各种集群管理器(cluster manager)上运行,包括 Hadoop YARN、Apache Mesos,以及 Spark 自带的一个简易调度 器,叫作独立调度器。
2、spark的运行角色介绍
master:
(1) 主节点进程,在整个集群中,最多只有一个Master处于Active状态。
(2) 使用spark-shell等交互式运行或者使用官方提供的run-example实例时,Driver运行在Master节点中
(3) 使用spark-submit工具进行任务的提交或者IDEA等工具开发运行任务时,Driver是运行在本地客户端的
worker:
(1) 从节点进程,类似于yarn中的NodeManager,在整个集群中,可以有多个Worker(>0)。
(2) 负责当前WorkerNode上的资源汇报、监督当前节点运行的Executor。并通过心跳机制来保持和Master的存活性连接。Executor受到Worker掌控,一个Worker启动Executor的个数受限于机器中CPU核数。
(3) 每个Worker节点存在一个多个CoarseGrainedExecutorBackend进程,每个进程包含一个Executor对象,该对象持有一个线程池,每个线程执行一个Task。
Application:
指的是用户编写的Spark应用程序,包含了含有一个Driver功能的代码和分布在集群中多个节点上运行的Executor代码。
Driver:
运行Application的main函数并创建SparkContext,SparkContext的目的是为了准备Spark应用程序的运行环境。SparkContext负责资源的申请、任务分配和监控等。当Executor运行结束后,Driver负责关闭SparkContext;
Job:
一个Application可以产生多个Job,其中Job由Spark Action触发产生。每个Job包含多个Task组成的并行计算。
Stage:
每个Job会拆分为多个Task,作为一个TaskSet,称为Stage;Stage的划分和调度是由DAGScheduler负责的。Stage分为Result Stage和Shuffle Map Stage;
Task:
Application的运行基本单位,Executor上的工作单元。其调度和 管理由TaskScheduler负责。
RDD:
Spark基本计算单元,是Spark最核心的东西。表示已被分区、被序列化、不可变的、有容错机制的、能被并行操作的数据集合。
DAGScheduler:
根据Job构建基于Stage的DAG,划分Stage依据是RDD之间的
TaskScheduler:
将TaskSet提交给Worker运行,每个Worker运行了什么Task于此处分配。同时还负责监控、汇报任务运行情况等。
5.spark的运行模式
本地模式
Spark单机运行,一般用于开发测试。
Standalone模式
构建一个由Master+Slave构成的Spark集群,Spark运行在集群中。
Spark on Yarn模式
Spark客户端直接连接Yarn。不需要额外构建Spark集群。
Spark on Mesos模式
Spark客户端直接连接Mesos。不需要额外构建Spark集群。