


从图上可以看出,大数据架构平台分为:数据集成、存储与计算、分布式调度、查询分析等核心模块。我们就沿着这个架构图,来剖析大数据平台的核心技术。
数据集成
日志同步系统虽然本身比较成熟,但在平时工作中也属于重点,一是因为需要同步的数据量比较大,二是要保证日志输出的持续性,有缓存机制最大限度保障不丢日志,始终保持平稳的运行状态。
2. 数据抽取工具
大数据分析不能直接在原始的业务数据库上直接操作,所以需要抽取想要的数据到分析数据库或者分布式存储系统(例如 HDFS),常见数据抽取工具包括:DataX、BitSail 等。
DataxundefinedDataX 是阿里开源的一个异构数据源离线同步工具,致力于实现包括关系型数据库(MySQL、Oracle 等)、HDFS、Hive、ODPS、HBase、FTP 等各种异构数据源之间稳定高效的数据同步功能。
BitSail 项目是头条刚开源的,基于 Flink 开发,在自己内部业务应用广泛。BitSail 支持多种异构数据源间的数据同步,并提供离线、实时、全量、增量场景下的全域数据集成解决方案。
专家观点:
数据集成非常重要,因为跟业务方相关的第一个环节就是数据集成,数据集成如果出现问题比如速度慢、丢数据等,都会影响到业务方数据的使用,也会影响业务方对大数据平台的信任度。
3. 数据传输队列
Kafka:流式传输 RabbitMQ:队列传输
Pulsar:流式传输+队列传输
专家观点:
Kafka是Hadoop组件全家桶,名气更大,但是易用性还是差一点。
Pulsar 跟Kafka很像,不过架构比Kafka更先进,属于后起之秀。
03
数据处理:数据存储、计算
专家观点:
对于 HDFS 来说,优化是一个很重要的事情,因为 HDFS 的集群规模比较大,又要稳定,又要持续不断的应对业务挑战,优化这一块还是很重要的。如果集群负载大时,访问延迟,会影响集群整体使用效率。
HDFS 的优化趋势包括:架构改进、读写分离、读写优化等。
虽然 HDFS 是分布式文件系统,但在实际场景中,由于 NameNode 的单点和小文件过多导致的压力过大问题,其管理的数据节点是有限的。分布式文件系统的新趋势类似 JuiceFS 的架构,采用「数据」与「元数据」分离存储的架构,从而实现文件系统的分布式设计,利用元数据缓存极大提升整体文件系统的性能,同时兼容大数据和云原生场景的应用。
2. 数据计算
专家观点:
● Spark+数据湖是未来的发展方向。
● 离线的场景很丰富,但是缺乏处理的非常好的统一的计算引擎,hive和spark都无法做到,所以这一块未来还有很大的发挥空间。
(2)实时计算引擎优缺点及适用场景
专家观点:
● Flink的优点是:可以实时的进行计算,在处理流计算这个方向上是最好的组件,而且几乎可以替代近实时的业务场景。
● 缺点是对离线处理会略显不足,不太适合处理大批量的离线数据集。
● Flink的优化方向很多:
a. Flink在流处理稳定性上,虽然已经做到极细粒度,但是遇到阻塞时,会存在丢失数据的问题。需要加强稳定性。
b. 实时性的提升:实时的优化是无底洞,业务需求能到秒级别、毫秒级别,怎么能让Flink在业务场景用的好,提升速度的同时,保持数据一致性,是Flink面临的挑战。
数据调度
1. 常用任务调度系统
提到常用的任务调度系统,大家都会想到非常多,包括但不限于:Crontab、Apache Airflow、Oozie、Azkaban、Kettle、XXL-JOB、Apache DolphinScheduler、SeaTunnel 等,五花八门。
专家观点:
● Apache DolphinScheduler(海豚调度)更专注于大数据场景,调度功能不复杂,但是足够把任务管理起来。并且它是中文的,这一点对于中文用户较友好。
● Apache Airflow 国外用的多。
资源调度系统主要包括 Yarn 和 Azkaban。
Yarn 用的广泛,上层很多组件都要支持,所以很受欢迎,对其优化很多。
05
大数据查询
常用的OLAP引擎对比:

专家观点:
专家之一曾经用 Presto 和 StarRocks 做过对比 Impala 的性能测试,结论如下:
● 结果上看 StarRocks 的性能确实很强大,速度最快,但三者对比提升相同量级的性能需要更多的 CPU、内存资源等;
● Impala 在开启各项优化之后,效果是可以接近 StarRocks 的;
● Presto 性能一般,而且发现跑部分 TPC-DS 测试时,调用 HMS API 的频率偶尔很高,曾经把 HMS 搞挂过。但是 Presto 的易用性感觉最好,差不多就是开箱即用,配置很简单。
支持多源数据(多Catalog)的接入,但是随着数据湖对底层数仓存储层的统一加上各个。
其他高效分析引擎对数据湖的支持,这块的优势也会被逐步抹平。
专家对查询引擎优化的观点:
查询引擎优化在大数据平台架构只算一环,不算难点,但确实很重要。整个大数据生态的上下游优化应该是逐步协同进行的,查询引擎上游的数据是需要下功夫治理的,不然 Impala 遇到比如小文件问题是很拖累性能的;查询引擎下游需要一个合适的平台作为数据的展示窗口,比如 BI 工具,或用协议比较通用的客户端,像支持 MySQL 协议的 SR 和 Doris 这些,如果下游没法做比较好的数据展示,查询引擎再牛也没法让大家用起来。
大数据查询优化工具包括 Alluxio、JuiceFS 和 JindoFS。
专家观点:
Alluxio:
数据编排最为强大,市面上常见的存储系统、云存储服务均可以直接接入,也可以自行实现相关 api 以接入其他自研存储系统,可以说 Alluxio 最为通用,既可用于云存储服务的缓存接入或数据编排,也可作为传统 HDFS 的多集群数据编排。
JuiceFS:
● 提供了和 Alluxio 非常相似的功能,如元数据与数据分离的存储、数据编排、与 Hadoop API 兼容、Fuse 等特性; ● JuiceFS 也有不错的数据编排特性,元数据存储的方式比 Alluxio 更多元,主要用于云存储场景。
JindoFS:
● 局限于阿里云 oss 场景的分布式存储系统; ● 支持与 Alluxio 非常相似的功能,也能提供内存级的缓存加速; ● 但场景局限于 oss 内。
大数据平台架构的发展趋势
最后,我们请专家们聊了一下大数据平台架构的发展趋势,专家们发表了以下看法:
1. Olap 场景是大数据平台架构整体的重点,未来的发展趋势如下:
如何算得更快;
如何存得弹性:如何做的像单机数据库,可以快速的线性扩展;
Olap 基于云原生的架构体系,基础系统构建 ok,无限弹性。计算资源也无限弹性。
2. 对象存储
3. 云原生
云原生要考虑到分布式技术、编排、上云方式等,稳定性和上云集成是目前的挑战。目前云上不是特别稳定,需要继续观察。 高性能的硬件设施,例如高性能 CPU 以及超大规模的内存的结合。 基础架构改造提升。
专家介绍:
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