爱吧机器人网 » 技术 > 大数据 > 正文

Coursera 数据工程师分享大数据的迷离身世

亚马逊还是不断创新,每年召开 reInvent 大会推广新的云产品和分享成功案例,在这里面我随便说几个,像 S3 是简单面向对象的存储,DynamoDB 是对关系型数据库的补充,Glacier 对冷数据做归档处理,Elastic MapReduce 直接对 MapReduce 做打包提供计算服务,EC2 就是基础的虚拟主机,Data Pipeline 会提供图形化界面直接串联工作任务。

这边还可以说一下 Redshift,它是一种(Massively Parallel Computer)架构,是非常方便的数据仓库解决方案,就是 SQL 接口,跟各个云服务无缝连接,最大特点就是快,在 TB 到 PB 级别非常好的性能,我在工作中也直接使用,它还支持不同硬件平台,如果想速度更快,可以使用 SSD 的,当然支持容量就小些。

在数据库领域,我就列出三种代表,一类是关系型数据库管理系统,它的特点是 A(Atomic)、C(consistent)、I(isolation)、D(duration),连起来就是 ACID(酸)。简单说,就是支持事务回滚和外键关联,而 NoSQL 是与之对应的 Base(碱),所谓 Basic 可用,为了扩大 Scale,牺牲一些一致性和事务。而谷歌提出 F1,希望解决在大规模数据同时还要做到事务强一致性。在这里面都是非常常见的 NoSQL, 这些公司可能你都没听过,但它们都是融资过亿,估值都非常高,在几个 Billion 以上。

我会花一些篇幅介绍 Hadoop,首先看 Hadoop 从哪里开始的,不得不提谷歌的先进性,在 10 多年前,谷歌出了 3 篇论文论述分布式系统的做法,分别是 GFS、MapReduce、BigTable,非常牛逼的系统,但没人见过,在工业界很多人痒痒的,就想按其思想去仿作。

当时,Apache Nutch Lucene 作者 Doug Cutting 也是其中之一,后来他们被雅虎收购,专门成立团队去投入做,就是 Hadoop 的开始和大规模发展的地方,之后随着雅虎衰落,牛人去了 Facebook、谷歌,也有成立 Cloudera、Hortonworks 等大数据公司,把 Hadoop 的实践带到各个硅谷公司。

而谷歌还没停止,又出了新的三辆马车:Pregel、Caffeine 和 Dremel,后来又有很多步入后尘,开始新一轮开源大战。

那么为啥 Hadoop 就比较适合做大数据呢?首先扩展很好,直接通过加节点就可以把系统能力提高,它有个重要思想是:移动计算而不是移动数据,因为数据移动是很大的成本需要网络带宽。

其次,它提出的目标就是利用廉价普通计算机(硬盘),这样虽然可能不稳定(磁盘坏的几率),但通过系统级别上的容错和冗余达到高可靠性。并且非常灵活,可以使用各种data,二进制、文档型、记录型。使用各种形式(结构化、半结构化、非结构化所谓的schemaless),在按需计算上也是个技巧。

另一个问题,我们提到 Hadoop 一般不会说某个东西,而是指生态系统,在这里面太多交互的组件了,涉及到 IO、处理、应用、配置、工作流。在真正的工作中,当几个组件互相影响,你的头疼的维护才刚刚开始。

我也简单说几个:Hadoop Core 就三个 HDFS、MapReduce、Common,在外围有 NoSQL: Cassandra、HBase,有 Facebook 开发的数据仓库 Hive,有雅虎主力研发的 Pig 工作流语言,有机器学习算法库 Mahout,工作流管理软件 Oozie,在很多分布式系统选择 Master 中扮演重要角色的 Zookeeper.

下面是 Hortonworks 提出的数据平台,这个公司比较强势,它有最多的 Hadoop Committee 成员,是真正的标准制定者,而 2.0 就是由它们提出。

\

在 Hadoop 1.0 前,是 0.16 到 0.19、0.20,还有一只是 0.23 进化成现在的 2.0,应该说,现在大致都被 2.0 取代了,主要区别是 1.0 只能支持 MapReduce 框架、资源和数据处理限制在一起。

而 2.0 首先抽象出 Yarn 这个资源管理器,然后上层可以支持各种插件机制,便于扩展,Hortonworks 还研发了 Tez 作为加速引擎把一些相关任务合并共享或者并行来优化。

下面这个是英特尔给出的 Hadoop Stack,英特尔也是个对技术前沿由追求的公司,虽然它主业是处理器,但在互联网的时代,为抓住一些软件机会,它们也在积极融合,为生态系统做贡献。

\

另外,Cloudera 是老牌 Hadoop 公司,成立 7、8 年了,当年 Hadoop 之父就是在那做首席架构,它提出的 CDH 版本是很多公司的稳定 Hadoop 版本,一般公司也不会自己去搭 Hadoop 最新版,否则出了 Bug 会很痛苦,它提供了一个打包方便部署。

涉及技术细节甚至源代码

下面内容涉及技术细节甚至源代码,可能有些枯燥,我也尽量深入浅出。我们先说 HDFS,所谓 Hadoop 的分布式文件系统,它是能真正做到高强度容错。并且根据 locality 原理,对连续存储做了优化。

简单说,就是分配大的数据块,每次连续读整数个。如果让你自己来设计分布式文件系统,在某机器挂掉还能正常访问该怎么做?首先需要有个 master 作为目录查找(这里就是 Namenode),那么数据节点是作为分割好一块块的,同一块数据为了做备份不能放到同一个机器上,否则这台机器挂了,你备份也同样没办法找到。

HDFS 用一种机架位感知的办法,先把一份拷贝放入同机架上的机器,然后在拷贝一份到其他服务器,也许是不同数据中心的,这样如果某个数据点坏了,就从另一个机架上调用,而同一个机架它们内网连接是非常快的,如果那个机器也坏了,只能从远程去获龋这是一种办法,现在还有基于 erasure code 本来是用在通信容错领域的办法,可以节约空间又达到容错的目的,大家感兴趣可以去查询。

接着说 MapReduce,首先是个编程范式,它的思想是对批量处理的任务,分成两个阶段,所谓的 Map 阶段就是把数据生成 key、value pair 再排序,中间有一步叫 shuffle,把同样的 key 运输到同一个 reducer 上面去,而在 reducer 上,因为同样 key 已经确保在同一个上,就直接可以做聚合,算出一些 sum, 最后把结果输出到 HDFS 上。对应开发者来说,你需要做的就是编写 Map 和 reduce 函数,像中间的排序和 shuffle 网络传输,容错处理,框架已经帮你做好了。但据说,谷歌内部早不用这种,又有新的强大工具出现了。

上一页1234下一页

上一篇:大数据带来的四种思维
下一篇:芝麻开门 大数据征信体系揭秘
精选推荐
人工智能准确预测患者一年内的死亡风险,原理却无法解释
人工智能准确预测患者一年内的死亡风险,原理却无法解释

[2019-11-13]  图片来自BURGER PHANIE SCIENCE PHOTO LIBRARY美国最新研究显示,人工智能通过查看心脏测试结果,以高达85%以上的准确率预测了一个人在一 ...

麻省理工最新机器人“装配工”未来可建造太空基地
麻省理工最新机器人“装配工”未来可建造太空基地

[2019-10-17]  两个机器人原型把一系列小单元组装成大结构体麻省理工学院科研人员最近提出一种新型机器人技术,即一种小型机器人系统,能够自主地用统一规 ...

哈佛大学《自然》发表新驱动技术,让飞行机器人悬停且不受损伤
哈佛大学《自然》发表新驱动技术,让飞行机器人悬停且不受损伤

[2019-11-06]  哈佛大学研究人员发表在《自然》杂志上的一项最新研究,他们开发了一种由柔软的人造肌肉驱动的机器人蜜蜂(RoboBee),这种机器人在撞墙、 ...

研究人员融合人类与AI的创造力 显著提高了深度学习的表现
研究人员融合人类与AI的创造力 显著提高了深度学习的表现

[2019-10-12]  由加拿大人工智能领域研究主席、滑铁卢大学系统设计工程教授Alexander Wong领导的一个团队开发了一种新型紧凑型神经网络家族,可以在智能 ...

美国普渡大学研发快动作软体机器人,灵感来自变色龙舌头捕食
美国普渡大学研发快动作软体机器人,灵感来自变色龙舌头捕食

[2019-10-31]  本文图片均来自:Ramses v Martinez 普渡大学变色龙、蝾螈和许多蟾蜍利用积蓄的弹性能量,向距离1 5倍体长的毫无防备的昆虫伸出粘糊糊的舌 ...

[2018-01-26]  纽约时报的报道,德国的研究人员已经开发出一种长约七分之一英寸的机器人,首先看起来不过是一小块橡皮条。然后它开始移动。机器人走路,跳跃,爬行,滚动和游泳。它甚至爬出......

美国人工智能公司Skymind进入福建全面开展业务
美国人工智能公司Skymind进入福建全面开展业务

[2017-12-11]  人工智能在当今这个时代对大家来说想必是非常熟悉的,这也是我国近十几年来一直追求的目标,未来的时间里这也将是全人类追求的目标。就目前来看,近年来,人工智能或在我国迎......

谷歌在中国成立一个新的人工智能(AI)研究中心
谷歌在中国成立一个新的人工智能(AI)研究中心

[2017-12-13]  谷歌正在中国建立一个新的人工智能(AI)研究中心,希望进一步扩展到中国,以充分利用中国高度重视的人工智能技术。人工智能是目前地球上最具竞争力的领域之一,亚马逊,微软......

本周栏目热点

[2016-08-07]     著名物理学家霍金教授说,忘了黑洞吧,女人才是宇宙最大的谜。但,未来这个最大的谜题因为大数据分析的出现而揭开谜底。人工智能是大数 ...

网友在什么时候发朋友圈可以看出贫富差距?

[2016-08-30]   收入不平等、教育不平等这些名词你都不会陌生。现在有人希望通过分析Instagram上图片分享的地理定位数据来告诉你什么叫做——社交 ...

[2018-07-23]  随着信息技术在各个领域的全面应用,数据的种类、数量、速度和价值都出现了显著变化,一个大规模生产、分享和应用数据的时代已经开启。...

个人征信机构静待发令枪响 业内:大数据并不便宜

[1970-01-01]   个人征信牌照发放在即。近日,《每日经济新闻》记者从多家机构获悉,央行对征信机构的验收工作已经收尾 ...

数据开放的经济学分析

[1970-01-01]   2009年美国启动开放政府计划,开启了国际政府机构以数据开放展开数据与信息分享的重要议题,在世界范围 ...