1、什么是Spark?
翻译:Spark是一个针对大规模数据处理的统一分析引擎
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。Spark得到了众多大数据公司的支持,这些公司包括Hortonworks、IBM、Intel、Cloudera、MapR、Pivotal、百度、阿里、腾讯、京东、携程、优酷土豆。当前百度的Spark已应用于凤巢、大搜索、直达号、百度大数据等业务;阿里利用GraphX构建了大规模的图计算和图挖掘系统,实现了很多生产系统的推荐算法;腾讯Spark集群达到8000台的规模,是当前已知的世界上最大的Spark集群。
2、为什么要学习Spark?
(1)Hadoop的MapReduce计算模型存在的问题:
学习过Hadoop的MapReduce的都知道,MapReduce的核心是Shuffle(洗牌)
。在整个Shuffle的过程中,至少会产生6次的I/O。下图是我们在讲MapReduce的时候,画的Shuffle的过程。
中间结果输出:基于MapReduce的计算引擎通常会将中间结果输出到磁盘
上,进行存储和容错。另外,当一些查询(如:Hive)翻译到MapReduce任务时,往往会产生多个Stage(阶段),而这些串联的Stage又依赖于底层文件系统(如HDFS)来存储每一个Stage的输出结果,而I/O的效率往往较低,从而影响了MapReduce的运行速度。
(2)Spark的最大特点:基于内存
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的特点:快、易用、通用、兼容性
(1)快
与Hadoop的MapReduce相比,Spark基于内存的运算速度要快100倍以上,即使,Spark基于硬盘的运算也要快10倍。Spark实现了高效的DAG执行引擎,从而可以通过内存来高效处理数据流。
(2)易用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。而且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
)。这些不同类型的处理都可以在同一个应用中无缝使用。Spark统一的解决方案非常具有吸引力,毕竟任何公司都想用统一的平台去处理遇到的问题,减少开发和维护的人力成本和部署平台的物力成本。
另外Spark还可以很好的融入Hadoop的体系结构中可以直接操作HDFS,并提供Hive on Spark、Pig on Spark的框架集成Hadoop。
(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,Spark可以使用Hadoop的YARN和Apache Mesos作为它的资源管理和调度器,并且可以处理所有Hadoop支持的数据,包括HDFS、HBase和Cassandra等。这对于已经部署Hadoop集群的用户特别重要,因为不需要做任何数据迁移就可以使用Spark的强大处理能力。Spark也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。此外,Spark还提供了在EC2上部署Standalone的Spark集群的工具。
4、Spark 内置模块
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
Spark 得到了众多大数据公司的支持,这些公司包括Hortonworks、IBM、Intel、Cloudera、MapR、Pivotal、百度、阿里、腾讯、京东、携程、优酷土豆。当前百度的Spark已应用于大搜索、直达号、百度大数据等业务;阿里利用 GraphX 构建了大规模的图计算和图挖掘系统,实现了很多生产系统的推荐算法;腾讯Spark 集群达到 8000 台的规模,是当前已知的世界上最大的 Spark 集群。