pyspark
一、背景
Spark最初由美国加州伯克利大学(UCBerkeley)的AMP(Algorithms, Machines and People)实验室于2009年开发,是基于内存计算的大数据并行计算框架,可用于构建大型的、低延迟的数据分析应用程序。Spark在诞生之初属于研究性项目,其诸多核心理念均源自学术研究论文。2013年,Spark加入Apache孵化器项目后,开始获得迅猛的发展,如今已成为Apache软件基金会最重要的三大分布式计算系统开源项目之一(即Hadoop、Spark、Storm)。
Spark作为大数据计算平台的后起之秀,在2014年打破了Hadoop保持的基准排序(Sort Benchmark)纪录,使用206个节点在23分钟的时间里完成了100TB数据的排序,而Hadoop则是使用2000个节点在72分钟的时间里完成同样数据的排序。也就是说,Spark仅使用了十分之一的计算资源,获得了比Hadoop快3倍的速度。新纪录的诞生,使得Spark获得多方追捧,也表明了Spark可以作为一个更加快速、高效的大数据计算平台。
Spark具有如下几个主要特点:
运行速度快:Spark使用先进的DAG(Directed Acyclic Graph,有向无环图)执行引擎,以支持循环数据流与内存计算,基于内存的执行速度可比Hadoop MapReduce快上百倍,基于磁盘的执行速度也能快十倍;
容易使用:Spark支持使用Scala、Java、Python和R语言进行编程,简洁的API设计有助于用户轻松构建并行程序,并且可以通过Spark Shell进行交互式编程;
通用性:Spark提供了完整而强大的技术栈,包括SQL查询、流式计算、机器学习和图算法组件,这些组件可以无缝整合在同一个应用中,足以应对复杂的计算;
运行模式多样:Spark可运行于独立的集群模式中,或者运行于Hadoop中,也可运行于Amazon EC2等云环境中,并且可以访问HDFS、Cassandra、HBase、Hive等多种数据源。
Spark源码托管在Github中,截至2016年3月,共有超过800名来自200多家不同公司的开发人员贡献了15000次代码提交,可见Spark的受欢迎程度。
二、Spark相对于Hadoop的优势
Hadoop虽然已成为大数据技术的事实标准,但其本身还存在诸多缺陷,最主要的缺陷是其MapReduce计算模型延迟过高,无法胜任实时、快速计算的需求,因而只适用于离线批处理的应用场景。
回顾Hadoop的工作流程,可以发现Hadoop存在如下一些缺点:
表达能力有限。计算都必须要转化成Map和Reduce两个操作,但这并不适合所有的情况,难以描述复杂的数据处理过程;
磁盘IO开销大。每次执行时都需要从磁盘读取数据,并且在计算完成后需要将中间结果写入到磁盘中,IO开销较大;
延迟高。一次计算可能需要分解成一系列按顺序执行的MapReduce任务,任务之间的衔接由于涉及到IO开销,会产生较高延迟。而且,在前一个任务执行完成之前,其他任务无法开始,难以胜任复杂、多阶段的计算任务。
Spark在借鉴Hadoop MapReduce优点的同时,很好地解决了MapReduce所面临的问题。相比于MapReduce,Spark主要具有如下优点:
Spark的计算模式也属于MapReduce,但不局限于Map和Reduce操作,还提供了多种数据集操作类型,编程模型比MapReduce更灵活;
Spark提供了内存计算,中间结果直接放到内存中,带来了更高的迭代运算效率;
Spark基于DAG的任务调度执行机制,要优于MapReduce的迭代执行机制。
Spark最大的特点就是将计算数据、中间结果都存储在内存中,大大减少了IO开销,因而,Spark更适合于迭代运算比较多的数据挖掘与机器学习运算。使用Hadoop进行迭代计算非常耗资源,因为每次迭代都需要从磁盘中写入、读取中间数据,IO开销大。而Spark将数据载入内存后,之后的迭代计算都可以直接使用内存中的中间结果作运算,避免了从磁盘中频繁读取数据。
三、资源调度
1.可以借助于YARN实现资源调度管理
四、存储
1.借助于HDFS实现分布式存储